【摘要】：湖泊是生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)圈層之間進(jìn)行信息交流與能量傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn),也是大氣圈、生物圈、巖石圈中生態(tài)變化的指示器。在全球大格局氣候變化的影響下,細(xì)微的氣候變化將會(huì)對(duì)湖泊造成很敏感的波動(dòng)。湖泊濕地的變化直接影響到當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全,亦能從側(cè)面反映并揭示外界環(huán)境因素以及人為因素對(duì)湖泊變化的影響,尤其是處于干旱區(qū)的湖泊變化會(huì)更加敏感,更加顯著。本文利用Landsat數(shù)據(jù)與MODIS數(shù)據(jù)探究艾比湖的年際和月際變化特征,同時(shí)利用湖泊景觀指數(shù)和重心轉(zhuǎn)移軌跡進(jìn)一步分析艾比湖受外界因素的干擾程度,分析艾比湖面積重心遷移的波動(dòng)特征及強(qiáng)度,最后探究相關(guān)自然因素和人類活動(dòng)因素的變化特征,利用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)一步探究艾比湖時(shí)空動(dòng)態(tài)變化與影響因素響應(yīng)特征。本文的主要結(jié)論如下所示:(1)根據(jù)傳統(tǒng)水體指數(shù)的構(gòu)建原理,結(jié)合TVDI特征空間的水熱平衡原理,依靠遙感影像中水體獨(dú)特的反射率特征,提出了一種自動(dòng)以0為閾值分割的新型水體指數(shù)-溫度植被水體指數(shù)(TVWI),通過與不同傳統(tǒng)水體指數(shù)進(jìn)行對(duì)比性精度驗(yàn)證分析,進(jìn)一步分析TVWI的普適性,利用TVWI分別對(duì)不同湖泊類型的阿拉湖、鄱陽湖以及博斯騰湖進(jìn)行水體信息提取,經(jīng)過對(duì)比驗(yàn)證分析發(fā)現(xiàn)精度較高,表明TVWI的普適性較好,可用于湖泊水體信息的特征提取。(2)利用Landsat數(shù)據(jù)與MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行艾比湖動(dòng)態(tài)變化的遙感監(jiān)測(cè),首先利用Landsat數(shù)據(jù)分析艾比湖年際變化和干濕季變化特征,2004-2015年艾比湖面積在5月和9月面積變化量為-461.98、-322.04km2;另外發(fā)現(xiàn)干濕季艾比湖重心遷移差異較大,但最終都表現(xiàn)為從西北向東南方向演變;利用MODIS數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率高的優(yōu)勢(shì)對(duì)Landsat數(shù)據(jù)進(jìn)行艾比湖月際變化分析和補(bǔ)充,年際變化上與Landsat提取結(jié)果相似,月際變化上呈現(xiàn)由5月到10月艾比湖面積逐漸減少的趨勢(shì),艾比湖面積變化量最大值達(dá)到-421km2;2005年和2010年艾比湖LLSI為正,表明受外界干擾強(qiáng)度較小,2011-2015年LLSI為負(fù),表明艾比湖受外界干擾程度逐漸增強(qiáng);基于MODIS數(shù)據(jù)的重心轉(zhuǎn)移軌跡與Landsat數(shù)據(jù)的演變趨勢(shì)相似,在5月份時(shí)2010-2011、2012-2013年的重心轉(zhuǎn)移距離較大,轉(zhuǎn)移距離分別為6.51、6.06km,在9月份時(shí)2005-2008年的重心轉(zhuǎn)移距離最大,轉(zhuǎn)移距離分別為8.4km,而2008-2009/2010年的轉(zhuǎn)移距離僅為0.96km,通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)源提取的艾比湖面積差值較小,表明MODIS提取水體信息精度較好。(3)利用研究區(qū)氣象數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)從自然因素與人類活動(dòng)因素兩方面對(duì)艾比湖動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行影響因素分析。自然因素中發(fā)現(xiàn)風(fēng)速與氣溫對(duì)艾比湖面積變化上呈負(fù)向影響,降水量呈正向影響,近年來研究區(qū)風(fēng)速與氣溫呈增加態(tài)勢(shì),降水呈減少趨勢(shì);人類活動(dòng)因素中探究了總?cè)丝跀?shù)、耕地面積以及GDP對(duì)艾比湖面積變化的影響,隨著經(jīng)濟(jì)水平與社會(huì)發(fā)展速度的加快,人口數(shù)量急劇增長(zhǎng),農(nóng)耕區(qū)面積逐漸增加,水資源消耗量增加,水資源不合理配置現(xiàn)象更加嚴(yán)重;最后通過灰色關(guān)聯(lián)分析艾比湖面積與相關(guān)自然因素(蒸發(fā)量、風(fēng)速、降水量、氣溫)和人類活動(dòng)因素(總?cè)丝�、GDP)的關(guān)聯(lián)度系數(shù),得到關(guān)聯(lián)度順序依次為蒸發(fā)量、總?cè)丝�、風(fēng)速、年均氣溫、年均降水量、GDP,關(guān)聯(lián)度系數(shù)分別為0.81、0.79、0.78、0.75、0.74、0.6,表明蒸發(fā)量、總?cè)丝谝约帮L(fēng)速是影響艾比湖面積變化的關(guān)鍵因素。本文旨在探究艾比湖面積在時(shí)間與空間上發(fā)生急劇萎縮的同時(shí),喚醒人們對(duì)水資源合理利用以及對(duì)干旱區(qū)湖泊資源可持續(xù)發(fā)展的保護(hù)意識(shí),協(xié)調(diào)艾比湖地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境安全以及水資源合理利用的矛盾,努力為艾比湖地區(qū)的水資源的可持續(xù)發(fā)展與合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 溫度植被干旱指數(shù)(TVDI)原理示意圖[46]Fig.1-1 The principle of TVDI跡軌跡[28]指不同時(shí)期湖泊的重心在空間分布上間上的均勻程度及其變化趨勢(shì)，湖泊重心的 ( ) = = ∑( × )/∑ =1 =1 = ∑( × )/∑ =1 =1 為第 t 年湖泊分布的質(zhì)心，， , 分別是其湖泊的面積， , 分別是第t年第i個(gè)湖泊的狀指數(shù)[50-52]常用來分析人類活動(dòng)對(duì)自然景觀的干擾

研究技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P343.3;X87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630381