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摘要:黄河中上游地区入湖流域干旱特征时空变化对下游淡水湖泊水量调控及生态环境改善具有重要作用。基于乌梁素海东部流域23个水文气象站1986-2015年的逐日降水资料,经预白化处理后,选取基于标准化降水指数( SPI )的干旱历时和干旱严重度作为评价指标,应用Mann-Kendall法分析30 a来乌梁素海东部流域的干旱特征及变化趋势。研究结果表明:乌梁素海东部流域山区降水量多于平原地区降水量;干旱历时及干旱严重度随时间变化均不显著,流域北部和东南部地区干旱呈持续发展趋势;短时间尺度气象干旱集中发生在流域中部及东南部,中长时间尺度的农业和水文干旱共同发生在流域北部。在乌梁素海降水量微幅减少的趋势下,由于东部流域受水利工程建设等人类活动的影响,流域径流补给量呈明显降低趋势,而为改善湖泊水质、抑制黄藻,必然需相应增加凌汛期及灌溉间隙期引黄水量,二者关系的有效平衡及合理调控,可为区域从量质综合角度改善湖泊环境提供新思路。...
[硕士论文] 陈奇
环境科学与工程 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:湖泊资源作为全球水资源的重要组成部分之一,具有多重生态功能及多种服务价值。近年来湖泊水质恶化,湖泊富营养化状况严重,而湖泊水生植被的遥感监测则可以综合反映湖泊的富营养化状态。本文选取黄河流域最大的淡水湖泊乌梁素海为研究区,基于我国高分一号WFV16m分辨率数据及美国Landsat系列遥感影像数据,综合分析水生植被光谱曲线,首次构建凹凸性判定函数,对乌梁素海水生植被进行精确识别与提取,进而对反映湖泊富营养化程度的浮游植被黄苔进行覆盖度反演及影响因子分析,旨在揭示乌梁素海水环境演变过程,主要结论如下:
  (1)基于植被信息较为丰富的2015年7月、8月两期高分一号16m遥感影像数据,将乌梁素海水生植被划分为挺水植被、沉水植被、黄苔三种类型。首次构建凹凸性判定函数,精准区分极易混淆的沉水植被与水体两类地物,克服传统方法分类精度低的缺陷,同时使用分类决策树模型提取黄苔与挺水植被,结合卫星过境同一时间内野外样点调查数据,对分类结果进行精度验证,得到两期高分影像分类后精度分别达到92.59%和91.79%,表明高分一号数据在干旱区浅水草型湖泊水生植被提取中具有较好的适用性,加之4天的短重访周期及高空间分辨率,是长时序水生植被生长监测的可靠数据源。
  (2)基于Landsat系列数据,采用新型AVI指数构建二分像元模型,对乌梁素海黄苔覆盖度进行了逐像元计算。使用2016年7月25-27日野外黄苔覆盖度数据进行反演精度验证,得到其拟合精度R2=0.8661,表明该反演模型可用于黄苔覆盖度提取,继而基于该反演模型对2006-2016年黄苔月覆盖度、年均覆盖度、多年平均覆盖度进行估算,结果表明,时间上而言,2008、2009、2010年黄苔爆发严重,年平均覆盖度分别达到14.43%、14.06%、12.56%,2011年黄苔覆盖度骤然降低,2013年达到最低值0.33%。空间分布而言,黄苔覆盖度表现出东高西低的现象,黄苔爆发主要集中在中东部水域,南部水域也较为密集,而西部水域则相对较少。
  (3)基于2006-2016年黄苔覆盖度数据与营养盐数据、气象数据进行相关分析,结果表明,黄苔年平均覆盖度与年平均氮磷没有较好的相关关系,但黄苔爆发前3月、5月氮磷浓度与6月、8月黄苔平均覆盖度分别呈显著正相关关系,其Pearson相关系数分别为0.629,0.642,3、5月的水体营养盐浓度对黄苔的生长表现为促进作用。气象因子中,降水对黄苔覆盖度的影响表现出两个月的滞后性;气温对黄苔生长有较大影响,当月、前推1月、前推2月、前推3月的气温均与当月黄苔覆盖度呈极显著正相关,Spearman相关系数分别为0.411、0.497、0.438、0.446;春季风速可促进黄苔生长,当月黄苔覆盖度与前推3月风速呈极显著正相关关系,Spearman相关系数为0.495,但与当月风速呈显著负相关,主要原因在于黄苔爆发后风力扰动会影响水面黄苔的稳定生长。
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