基于遙感技術(shù)的近30年中亞地區(qū)主要湖泊變化

成晨， 傅文學(xué)， 胡召玲， 李新武

(1.中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京 100094；2.江蘇師范大學(xué)，徐州 221116)

基于遙感技術(shù)的近30年中亞地區(qū)主要湖泊變化

成晨1,2， 傅文學(xué)1， 胡召玲2， 李新武1

(1.中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京 100094；2.江蘇師范大學(xué)，徐州 221116)

在全球氣候變暖的背景下，研究中亞干旱半干旱地區(qū)主要湖泊的變化不僅對(duì)內(nèi)陸水資源管理和可持續(xù)發(fā)展有著重要意義，也為進(jìn)一步研究湖泊變化對(duì)氣候變化和人類活動(dòng)的響應(yīng)提供基礎(chǔ)。獲取1978年 MSS、1989年TM、1998年TM及2010年ETM的同季相4期遙感圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)人工解譯提取中亞地區(qū)7個(gè)湖泊信息，獲得近30 a的湖泊面積變化；利用T/P和Envisat雷達(dá)高度計(jì)提取1992—2012年的湖泊水位信息；基于湖泊面積和水位的時(shí)空變化特征分析了湖泊變化的影響因素。結(jié)果表明： 近30 a來(lái)，由于湖泊類型的不同，除薩雷卡梅什湖外的其他6個(gè)湖泊均出現(xiàn)不同程度的面積縮減; 其中，平原尾閭湖面積變化最顯著，高山封閉湖相對(duì)平穩(wěn)，吞吐湖泊的面積變化相對(duì)復(fù)雜; 湖泊的水位變化模式因流域和湖泊類型而異; 高山封閉湖泊受氣候的影響較大，而吞吐湖泊受人為因素影響顯著。

中亞地區(qū)；時(shí)空變化；湖泊變化；雷達(dá)高度計(jì)；水資源遙感

0 引言

湖泊占地球表面液態(tài)淡水資源的95%，其空間分布一定程度上反映著陸表水資源的儲(chǔ)存和利用狀況，而其波動(dòng)或變化體現(xiàn)著氣候變化、地表過(guò)程和人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)、物質(zhì)遷移及生態(tài)系統(tǒng)變化的影響。中亞地區(qū)位于北半球中緯度大陸腹地，占全球干旱區(qū)總面積的1/3。對(duì)于降水較少的中亞內(nèi)陸區(qū)，其湖泊支撐著該區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)，敏感地反映著區(qū)域乃至全球氣候和環(huán)境的變化。在全球氣候變暖背景下，研究中亞地區(qū)湖泊長(zhǎng)期的時(shí)空變化特征，對(duì)內(nèi)陸水資源的管理和可持續(xù)發(fā)展有著實(shí)際意義。

湖泊變化主要體現(xiàn)在湖泊面積和水位的變化。遙感技術(shù)的快速發(fā)展，使得獲取大范圍地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間序列的湖泊面積變化信息成為可能。早期對(duì)于中亞地區(qū)湖泊面積變化的研究主要是針對(duì)某一湖泊進(jìn)行描述，如吳敬祿等[1]基于遙感數(shù)據(jù)描述了咸海近幾十 a的面積變化情況。近年來(lái)，隨著水體信息提取技術(shù)的發(fā)展，有學(xué)者對(duì)中亞地區(qū)及環(huán)境接近的其他地區(qū)多個(gè)湖泊面積變化進(jìn)行了研究，如閆強(qiáng)等[2]基于遙感圖像目視解譯的方法提取并計(jì)算烏蘭烏拉湖水體面積；白潔等[3]利用歸一化水體指數(shù)提取中亞主要湖泊水域邊界，從而獲得這些湖泊的面積變化信息。中亞地區(qū)湖泊的水位變化是干旱內(nèi)陸區(qū)湖泊變化最顯著的指標(biāo)，但在偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國(guó)家，長(zhǎng)期的湖泊水位變化值時(shí)常缺失，即使存在一些觀測(cè)值，數(shù)據(jù)精度既不能統(tǒng)一，又不能在同一參考系中予以呈現(xiàn)[4]，因此很難利用這樣的數(shù)據(jù)在一定時(shí)空尺度下對(duì)湖泊水位變化進(jìn)行分析。

衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)以全天候、高精度及大尺度的優(yōu)勢(shì)，成為目前湖泊水位高度測(cè)量及其變化監(jiān)測(cè)的主要工具。Frappart等[5]采用ERS-2和Envisat 雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)研究亞馬孫流域的水位情況；Singh等[6]采用多顆衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)研究咸海水儲(chǔ)量的變化情況。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)衛(wèi)星高度計(jì)的研究主要是對(duì)單一湖泊水位變化的監(jiān)測(cè)，如孫佳龍等[7]利用T/P和Jason-1數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)巴爾喀什湖的水位變化；李建成等[8]利用Envisat-1雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)長(zhǎng)江中下游湖泊的水位變化。這些研究大多采用Jason-1等早前的高度計(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)精度不夠高，采用Envisat高度計(jì)數(shù)據(jù)則時(shí)間尺度較短，缺乏長(zhǎng)時(shí)間序列的水位變化信息。自1973年NASA發(fā)射第一顆攜帶測(cè)高儀的衛(wèi)星Skylab以來(lái)，國(guó)際上相繼發(fā)射了8顆載有雷達(dá)高度計(jì)的衛(wèi)星，它們分別是Geos-3，Seasat，Geosat，ERS-1，Topex/Poseidon，ERS-2，GFO，Jason-1及Envisat。這使星載雷達(dá)高度計(jì)的發(fā)展進(jìn)程具有了連續(xù)性，有利于長(zhǎng)期的湖泊水位變化監(jiān)測(cè)。本文研究中亞地區(qū)7個(gè)主要湖泊近30 a的面積和近20 a的水位變化，為分析該區(qū)域湖泊對(duì)全球變化的響應(yīng)提供參考。

1 研究區(qū)概況

本文中亞地區(qū)指哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦、土庫(kù)曼斯坦及吉爾吉斯斯坦，具體地理位置見(jiàn)圖1。該地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，冬冷夏熱，干旱少雨，年降雨量為100～400 mm。

圖1 中亞地區(qū)[9]主要河湖分布Fig.1 Distribution of major lakes and rivers in Central Asia[9]

本文選取該地區(qū)7個(gè)主要的典型湖泊，如表1所示。

表1 中亞地區(qū)典型內(nèi)陸湖泊的基本信息Tab.1 Basic information of typical inland lakes in Central Asia

根據(jù)水源補(bǔ)給方式和湖水補(bǔ)排情況，所選取的典型湖泊分為平原尾閭湖、高山封閉湖和吞吐湖3種類型。平原尾閭湖以河流補(bǔ)給為主，處于人類活動(dòng)較頻繁的地區(qū)，湖泊變化受自然和人類活動(dòng)的共同影響；高山封閉湖位于高山或高原低洼的盆地之中，部分湖泊具有穩(wěn)定的高山冰川融水補(bǔ)給，受人類活動(dòng)影響較小，能夠真實(shí)地反映區(qū)域氣候變化狀況；吞吐湖湖水流動(dòng)的主導(dǎo)因素是進(jìn)出水動(dòng)力，既有河水注入，也有河水流出，這類湖泊換水周期較短，湖泊容積一般不大。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 遙感數(shù)據(jù)和湖泊面積提取方法

2.1.1 遙感數(shù)據(jù)

獲取7個(gè)湖泊近30 a的4期光學(xué)圖像： 1978年26景MSS、1989年24景TM、1998年28景TM及2010年30景ETM+。為保證季相一致，并考慮多云等天氣的影響，本文選取了8—10月中亞地區(qū)湖泊的平水期圖像，個(gè)別缺失的數(shù)據(jù)用平水期接近的月份代替。

2.1.2 湖泊面積提取方法

湖泊面積提取研究發(fā)展較早，其應(yīng)用水平也比較深入。如歸一化差分水體指數(shù)法[10]、決策樹(shù)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等圖像分割和分類算法。但這些方法大多是建立在統(tǒng)一模型的基礎(chǔ)上，不同水體單元因各自物理、化學(xué)特征及周邊環(huán)境的影響，其成像特征并不一定能保持均衡，精度很可能受到影響[11]。

本文采用人機(jī)交互的提取方法。首先對(duì)4期數(shù)據(jù)進(jìn)行了地理編碼、幾何糾正及輻射校正等預(yù)處理，并對(duì)MSS數(shù)據(jù)采用7(R)5(G)4(B)波段組合，TM和ETM數(shù)據(jù)采用5(R)4(G)3(B)波段組合，生成與實(shí)際地物有著相似色調(diào)的遙感圖像；然后，在ArcGIS10.0的支持下，采用人機(jī)交互的方式勾畫(huà)出各湖泊不同時(shí)期的邊界，獲取湖泊動(dòng)態(tài)變化的圖斑，測(cè)算湖泊不同時(shí)期的面積；最后，對(duì)不同時(shí)期的湖泊動(dòng)態(tài)變化矢量圖層進(jìn)行編輯加工，計(jì)算得到各湖泊不同時(shí)期面積變化。

2.2 湖泊水位數(shù)據(jù)及提取方法

2.2.1 湖泊水位數(shù)據(jù)

研究采用T/P衛(wèi)星1992—2002年MGDR和Envisat衛(wèi)星2002—2012年RA2_GDR雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)，其分別由法國(guó)國(guó)家太空研究中心(Centre National D’Etudes Spatiales，CNES)和歐空局(European Space Agency，ESA)提供。2種衛(wèi)星搭載的雷達(dá)高度計(jì)軌道高度分別是1 300 km和800 km，足跡直徑2.2 m和1.7 m，重返周期10 d和35 d，測(cè)高精度6 cm和2.5 cm。為了與前述湖泊水體提取信息季相保持一致，選取了1992—2012年10月間的湖泊雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)。7個(gè)湖泊高程點(diǎn)位分布如圖2所示。

圖2 中亞地區(qū)主要湖泊高程點(diǎn)位分布

Fig.2 Distribution of altimeter data of major lakes in Central Asia

2.2.2 湖泊水位提取方法

星載雷達(dá)測(cè)高計(jì)的發(fā)射裝置通過(guò)天線以一定頻率向地球表面發(fā)射脈沖，經(jīng)接收面(海洋或陸地等)反射后由接收機(jī)接收返回的脈沖[12]。通過(guò)測(cè)定脈沖的往返時(shí)間可確定衛(wèi)星質(zhì)心到星下點(diǎn)的距離，最后便可計(jì)算相對(duì)于參考橢球的湖面高，公式為

H=A-(R+C)，

(1)

式中：H為相對(duì)于參考橢球的湖面高；A為高度計(jì)到參考橢球的距離；R為高度計(jì)到湖面的觀測(cè)值；C為各種校正參數(shù)，包括干濕對(duì)流層、氣壓及電離層等的影響。

湖泊水位信息的提取主要包括4個(gè)步驟： ①將T/P和Envisat高度計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)位信息，并根據(jù)經(jīng)緯度信息將文本格式的點(diǎn)位信息轉(zhuǎn)化為矢量點(diǎn)位圖；②將點(diǎn)位矢量圖與湖泊邊界矢量圖進(jìn)行疊加，確定高程點(diǎn)位落入湖泊水域范圍，并將多余的點(diǎn)位刪除；③通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方差刪除異常點(diǎn)位值，取均值作為該湖泊在某一時(shí)期的水位值；④匯總得到各湖泊1992—2012年10月的水位變化信息。

3 中亞典型湖泊變化

3.1 湖泊面積變化

3.1.1 湖泊面積的時(shí)間變化

7個(gè)湖泊面積的時(shí)空變化如圖3和表2所示。除薩雷卡梅什湖外，其他6個(gè)湖泊在1978—2010年間的面積都出現(xiàn)不同程度的萎縮，2010年湖泊總面積是1978年的51.95%。

圖3 1978—2010年中亞地區(qū)主要湖泊的面積變化

Fig.3 Area changes of major lakes in Central Asia during 1978 to 2010

表2 中亞地區(qū)主要湖泊近30 a的面積變化Tab.2 Area changes of major lakes in Central Asia during the past 30 years

由圖3和表2可以看出： 咸海、巴爾喀什湖及薩雷卡梅什湖是中亞地區(qū)平原尾閭湖的典型代表，它們的湖泊面積變化最大。咸海曾經(jīng)是世界第4大水體，如今面積縮減最為顯著，2010年的湖泊面積僅為1978年的22.31%；巴爾喀什湖雖然在1998—2010年間面積出現(xiàn)回升，但近30 a的面積總體趨勢(shì)是縮減的，縮減了6.59%；薩雷卡梅什湖1978年的面積只有910.65 km2，至1989年猛增至3 328.97 km2，之后近20 a的面積變化則相對(duì)穩(wěn)定。

伊塞克湖和阿拉湖是中亞地區(qū)高山封閉湖泊的代表，湖泊面積變化較平原尾閭湖小，階段性變化較吞吐湖穩(wěn)定。伊塞克湖位于天山山系北部，是世界最大的山地湖泊之一，近30 a其面積先減小后略回升，1989—1998年變化較大，縮減了6.6%；阿拉湖的水源主要依靠巴爾魯克山山上融化的雪水，面積變化趨勢(shì)與伊塞克湖相似，其中1989—1998年縮減了3.76%，近10 a面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。這類湖泊的面積變化受人類活動(dòng)干擾少,主要隨氣候變化波動(dòng)。

齋桑泊湖和薩瑟克湖屬于中亞地區(qū)的吞吐湖泊，面積變化相對(duì)復(fù)雜，同一時(shí)期的變化截然相反。近30 a間，齋桑泊湖在1989—1998年間湖泊面積增長(zhǎng)了4.55%，之前和之后2個(gè)10 a時(shí)段都出現(xiàn)較明顯的縮減，分別縮減了2.04%和2.91%；而薩瑟克湖1989—1998年面積縮減了4.16%，其余2個(gè)時(shí)段則分別以1.06%和0.36%的變化率穩(wěn)定增長(zhǎng)。

3.1.2 湖泊面積的空間變化

面積變化的空間分布特征與湖泊流域的地理位置、氣候及地質(zhì)構(gòu)造特征密不可分。因此，研究湖泊空間分布特征能全面了解湖泊的變化動(dòng)向，為分析產(chǎn)生湖泊變化的驅(qū)動(dòng)因素提供更為具體的依據(jù)。

以湖泊的幾何重心為起點(diǎn)，將7個(gè)湖泊分成8個(gè)夾角為45°的象限，分界線順時(shí)針依次對(duì)應(yīng)著正北、東北、正東、東南、正南、西南、正西及西北8個(gè)方向。通過(guò)統(tǒng)計(jì)各個(gè)象限的面積差異來(lái)分析湖泊面積變化的空間分布特征[13]。1978—2010年間各湖泊8個(gè)方向的面積變化空間分布如圖4所示。

圖4 1978—2010年中亞地區(qū)主要湖泊8個(gè)方向的面積變化(km2)

Fig.4 Area changes of major lakes in 8 directions during 1978 to 2010 in Central Asia (km2)

由圖4可以看出,平原尾閭湖各個(gè)方向的面積變化較其他2類湖泊明顯，這與其總面積變化突出相符。薩雷卡梅什湖各個(gè)方向面積都增長(zhǎng)，西北方向擴(kuò)張最明顯，其他方向則較均勻地?cái)U(kuò)展；咸海在各個(gè)方向都萎縮，南咸?？s減最為顯著，東部比西部縮減得明顯，尤其是東南方向；巴爾喀什湖除正西方向面積增長(zhǎng)，其他方向則均勻縮減。阿拉湖、薩瑟克湖、齋桑泊湖和伊塞克湖總面積變化比平原尾閭湖小，各個(gè)方向的面積變化也較小且相對(duì)均勻。

3.2 湖泊水位變化

以1992年10月的湖泊水位為基準(zhǔn)，分析了各湖泊1992—2012年每年10月的水位相對(duì)于基準(zhǔn)的變化，得到水位變化的時(shí)間序列，如圖5所示。其中，由于T/P衛(wèi)星運(yùn)行未經(jīng)過(guò)阿拉湖，只獲得阿拉湖2002—2012年的水位變化信息。

圖5 1992—2012年10月中亞地區(qū)主要湖泊水位變化Fig.5 Level changes of major lakes in Central Asia during 1992 to 2012

由圖5可以看出,相較其他2類湖泊，平原尾閭湖水位變化最大。咸海水位呈較大幅度的降低，近20 a平均水位下降了3.52 m，于1987年自然地分成南、北咸海2片水域。事實(shí)上，南、北咸海自身的水位變化差異較大，北咸海水位變化幾經(jīng)升降，2005年后逐漸穩(wěn)定，呈現(xiàn)幅度不大的回升趨勢(shì)，近20 a水位上升了1.6 m；南咸海水位持續(xù)下降，2010年達(dá)到最低值，近20 a水位下降了8.63 m，在7個(gè)湖泊中水位變化最大。薩雷卡梅什湖水位變化基本呈持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，前10 a水位增長(zhǎng)幅度持續(xù)變大，2007年后趨于平穩(wěn)，近20 a水位上升了6.3 m。巴爾喀什湖水位變化相對(duì)穩(wěn)定，近20 a水位上升了1.33 m。

高山封閉湖水位變化最小。伊塞克湖在1996—2001年間水位顯現(xiàn)微弱的下降趨勢(shì)，其他年份保持幅度不大的升高，總體變化很小，僅0.48 m。阿拉湖的水位信息只有在2002—2012年一直保持著非常平穩(wěn)的狀態(tài)，近10 a水位上升了0.23 m。

吞吐湖水位變化相對(duì)復(fù)雜。薩瑟克湖水位變化相對(duì)平穩(wěn)，近20 a來(lái)穩(wěn)定地升高了1.97 m。雖然齋桑泊湖近20 a的水位變化比薩瑟克湖小，水位下降了0.64 m，但變化幾經(jīng)升降， 2002年其水位達(dá)到最高值后開(kāi)始下降，2009年達(dá)到最低值后又開(kāi)始回升，之后再次出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

總體來(lái)說(shuō)，近20 a間水位變化最大的是平原尾閭湖的薩雷卡梅什湖和咸海；而高山封閉湖變化最小，水位變化不足0.5 m；區(qū)別于前2類湖泊，吞吐湖水位變化相對(duì)復(fù)雜，既有薩瑟克湖較穩(wěn)定的水位上升，也有齋桑泊湖相對(duì)較大的水位波動(dòng)。

3.3 湖泊變化的影響因素

湖泊變化因所處流域的自然及人文條件不同而構(gòu)成一定的空間變化特征，這在一定程度上能反映湖泊變化的影響因素。7個(gè)湖泊的水位變化及其流域內(nèi)的冰川、水壩及河流的空間分布如圖6所示。

圖6 1992—2012年中亞地區(qū)湖泊平均水位變化空間分布Fig.6 Spatial distribution of average level changes of major lakes in Center Asia during 1992 to 2012

平原尾閭湖的變化主要受流域內(nèi)河流補(bǔ)給量變化的影響。研究期內(nèi)的咸海和薩雷卡梅什湖面積和水位變化最為顯著，這表明湖泊之間的水源補(bǔ)給量發(fā)生很大變化。咸海的主要補(bǔ)給水源是阿姆河和錫爾河，這2條河流分別注入南、北咸海。相關(guān)資料表明[14]，這2條補(bǔ)給河流的入海徑流量在20世紀(jì)90年代之前一直呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，1986年甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。20世紀(jì)50年代末開(kāi)始，通過(guò)修建排水渠將農(nóng)區(qū)的水排入薩雷卡梅什湖，加上阿姆河反復(fù)的洪泛也使其部分水量注入薩雷卡梅什湖[15]。巴爾喀什湖位于世界上最干旱的流域之一，流入該湖最大的2條河流是伊犁河和卡拉塔爾河，伊犁河將大量來(lái)自天山的冰雪融水注入巴爾喀什湖西部。相關(guān)學(xué)者在巴爾喀什湖水平衡研究中得出入湖徑流量是湖泊變化的主要控制因子的結(jié)論[16]，尤其是承擔(dān)了約75%入湖水量的伊犁河的徑流量變化對(duì)巴爾喀什湖湖泊變化有重大影響。而20世紀(jì)末于伊犁河中游建立的卡普恰蓋水庫(kù)減少了湖泊的入水量。因此，人類活動(dòng)造成平原尾閭湖補(bǔ)給流量的變化是導(dǎo)致湖泊面積和水位發(fā)生相應(yīng)波動(dòng)的主要因素。

作為高山封閉湖的伊塞克湖和阿拉湖的湖泊變化相對(duì)穩(wěn)定，湖泊流域面積較小，主要補(bǔ)給是流域內(nèi)的冰雪融水，受人類活動(dòng)干擾少，主要隨氣候變化而波動(dòng)。近年來(lái)，伊塞克湖水位開(kāi)始出現(xiàn)穩(wěn)定回升，其主要受該流域氣候因素的影響。1963—2012年，伊塞克湖流域降水增加量超過(guò)潛在蒸散量，且流域內(nèi)氣溫出現(xiàn)上升(表3)。流域氣候轉(zhuǎn)向暖濕，降水量和冰雪融水徑流量都出現(xiàn)增加，進(jìn)而影響到伊塞克湖的湖泊變化。

表3 伊塞克湖流域1963—2012年的氣候因子變化Tab.3 Climatic factors weather changes of Issyk—Kul basin during 1963 to 2012

吞吐湖泊的薩瑟克湖和齋桑泊湖變化相對(duì)復(fù)雜，受人類活動(dòng)的影響相對(duì)較大。齋桑泊湖開(kāi)始因處于布赫塔馬爾水庫(kù)下游而水位上漲且面積增長(zhǎng)，之后又因攔水建壩使得水位在2002—2012年出現(xiàn)較明顯的下降，面積也開(kāi)始萎縮。處于自然狀態(tài)的薩瑟克湖雖然也出現(xiàn)一定的水位上升和面積變化現(xiàn)象，但與受大壩影響的齋桑泊湖相比則相對(duì)穩(wěn)定。

4 結(jié)論

利用1978，1989，1998和2010年4期遙感數(shù)據(jù)獲取中亞地區(qū)7個(gè)主要典型內(nèi)陸湖泊的面積信息，得到近30 a的面積時(shí)空變化序列。同時(shí)，利用T/P和Envisat雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)獲取了這7個(gè)湖泊1992—2012年間的水位信息，分析了這些湖泊近20 a的水位變化情況。結(jié)合湖泊變化的時(shí)空分布特征分析其變化的主要因素，得到以下結(jié)論：

1)近30 a來(lái)，中亞主要內(nèi)陸湖泊面積幾乎都出現(xiàn)不同程度的縮減。其中，平原尾閭湖面積變化最顯著，高山封閉湖相對(duì)平穩(wěn)，吞吐湖泊的面積變化有增有減。這與平原尾閭湖受人類活動(dòng)影響大(如改河道和建水壩等)，而高山封閉湖受人類干擾小有著密切的關(guān)系。

2)平原尾閭湖的咸海、薩雷卡梅什湖和巴爾喀什湖的總面積變化最大，各個(gè)方向上的面積變化也最明顯。咸海各個(gè)方向的面積都出現(xiàn)萎縮，南咸海最顯著，東南方次之。薩雷卡梅什湖各個(gè)方向的面積都增長(zhǎng)，西北方向擴(kuò)張最明顯。而巴爾喀什湖變化最大的是其西南方的三角洲地帶。

3)中亞地區(qū)主要內(nèi)陸湖泊1992—2012年間的水位變化因流域及湖泊類型的不同而呈現(xiàn)不同的變化模式： 平原尾閭湖的水位變化最明顯，其中咸海(尤其是南咸海)水位顯著下降，薩雷卡梅什湖水位則明顯上升；高山封閉湖水位變化最穩(wěn)定；吞吐湖泊水位變化比其他2類湖泊相對(duì)復(fù)雜，齋桑泊和薩瑟克湖在同一時(shí)期的水位變化有顯著差異，其中齋桑泊湖受人為因素的影響水位波動(dòng)較大，而處于自然狀態(tài)的薩瑟克湖，水位變化則相對(duì)穩(wěn)定。

4)南、北咸海水位變化差別較大。北咸海的水位變化過(guò)程有升有降，近20 a的水位變化是1.6 m。而南咸海水位持續(xù)下降，近20 a下降了8.63 m。因過(guò)度開(kāi)發(fā)阿姆河和錫爾河，加之20世紀(jì)70年代以來(lái)氣候持續(xù)干旱，導(dǎo)致咸海水位大幅度降低。

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(責(zé)任編輯： 邢宇)

Changes of major lakes in Central Asia over the past 30 years revealed by remote sensing technology

CHENG Chen1,2, FU Wenxue1, HU Zhaoling2, LI Xinwu1

(1.TheInstituteofRemoteSensingandDigitalEarth,ChineseAcademyofSciences,Beijing100094,China;2.JiangsuNormalUniversity,Xuzhou221116,China)

In the context of global warming, the detection of the changes of the major lakes in Central Asia not only has great significance for the water management and its sustainable development, but also provides the basis for the further research on the response of inland lake changes to climate change and human activities. The authors first used Landsat images to acquire information of the lake area changes in the past 30 years, then employed Radar altimeter data to extract water levels of the lakes during 1992 to 2012, and finally analyzed factors responsible for lake changes. The results indicated that the area of lakes had decreased during 1978 to 2010 except for the Sarygamysh Lake, and the change extents of different types of lakes were different. The lake level changes had different patterns due to the difference in basins and lake types. Alpine lakes were influenced by climate, whereas the open lakes were affected by human activities significantly.

Central Asia; temporal and spatial variation; lake changes; Radar altimeter; water resource remote sensing

2014-03-31；

2014-04-13

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目 (編號(hào)： 2012BAH27B05)資助。

10.6046/gtzyyg.2015.01.23

成晨，傅文學(xué)，胡召玲，等.基于遙感技術(shù)的近30年中亞地區(qū)主要湖泊變化[J].國(guó)土資源遙感,2015,27(1):146-152.(Cheng C,Fu W X,Hu Z L,et al.Changes of major lakes in Central Asia over the past 30 years revealed by remote sensing technology[J].Remote Sensing for Land and Resources,2015,27(1):146-152.)

TP 79

A

1001-070X(2015)01-0146-07

成晨(1988-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)檫b感與地理信息系統(tǒng)。Email: chengchenxs07@sina.com。