基于RS, GIS 技术的湖面变化信息提取与分析——以艾比湖为例
基于四种水体指数的艾比湖水面提取及时空变化分析
基于四种水体指数的艾比湖水面提取及时空变化分析希丽娜依·多来提;阿里木江·卡斯木;如克亚·热合曼;梁洪武【期刊名称】《长江科学院院报》【年(卷),期】2022(39)10【摘要】以Landsat5/7/8系列遥感影像为数据源,利用归一化差异水体指数(Normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(Modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体指数(Automated water extraction index,AWEI)、改进的自动水体指数(Modified automated water extraction index,MAWEI)提取艾比湖水体,建立混淆矩阵对4种水体指数提取结果进行对比分析,利用精度最高指数提取艾比湖面积并通过动态度分析湖泊面积变化趋势,同时对艾比湖面积变化的驱动因素进行分析。
结果表明:MAWEI指数精度最高,精度达到95%以上,Kappa系数>0.94。
2000—2003年期间,艾比湖面积从768.93 km^(2)增加至982.27 km^(2),湖泊面积增加27.74%、动态度为9.24%;2003—2014年期间,湖泊面积减至447.08 km^(2),湖泊面积缩减54.48%、动态度为-4.95%;2014—2018年期间,湖泊面积再次增加至852.77 km^(2),湖泊面积增加90.74%、动态度为22.68%;2018-2020年湖泊面积减至593.79 km^(2),湖泊面积缩减30.36%、动态度为-15.18%,总的来说近20 a艾比湖面积变化呈现先扩张再退缩的趋势。
湖泊面积变化与年均降水量呈正相关,与蒸发量呈负相关,与博尔塔拉河和精河径流量呈正相关。
水资源的减少及其周围人口、灌溉面积及生产值持续增长引起经济社会总用水量的激增,对湖泊面积变化产生一定的影响。
基于RS、GIS技术的湖泊动态监测分析
TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用科学与信息化2019年7月下 19基于RS、GIS技术的湖泊动态监测分析魏珍西安航天恒星科技实业（集团）有限公司 陕西 西安 710199摘 要 湖泊是自然资源的重要组成部分，监测湖泊动态变化，保护湖泊生态环境是政府管理部门的职责。
近年RS、GIS技术的发展为快速有效的湖泊监测任务提供了坚实可靠的技术基础，本文介绍了在GIS技术支持下及遥感卫星数据的基础上湖泊动态监测的流程、关键技术及应用案例分析。
关键词 湖泊监测；RS；GIS；关键技术；动态分析前言湖泊作为陆地水存储中的一个重要载体，对区域的水量平衡发挥着重要作用，同时，湖泊的形成与消失、扩张与收缩都会影响区域生态环境。
因此，精确地监测湖泊动态，是保障湖泊生态安全的基础，也是利于国计民生的重要事。
湖泊动态监测需要宏观、适时的数据源和高效合理的地物分析技术，RS 技术具有大面积同步观测、经济性、时效性等特点，丰富的遥感影像数据源为湖泊动态变化监测提供数据支持。
同时GIS 技术因为其丰富而完备的数据处理分析能力，在湖泊动态监测方面提供了海量数据的查询、检索和管理，以及复杂的空间处理分析技术。
综上所述，RS 和GIS 技术成为湖泊动态监测研究的重要技术支撑，为科学统计、决策分析、治理湖泊提供依据。
1 流程与关键技术湖泊动态监测流程如图1所示。
关键技术主要包括：遥感数据选取、遥感影像处理技术、湖泊信息提取技术、基于GIS的湖泊动态监测及变化比对分析。
图1 湖泊动态监测流程1.1 遥感数据选取对于湖泊动态监测，主要结合研究区实际情况，选择空间分辨率较高、光谱信息丰富的遥感数据，其中ZY ‐3、ZY ‐02C 、GF-1在湖泊动态监测中都有相对优势；时间上，应在获取不同时期研究区的遥感影像，以便进行对比分析；同时，尽量获取少云、天气状况较好、研究区覆盖完整的影像数据。
1.2 遥感影像处理技术对于湖泊动态监测的遥感卫星数据处理，主要包括辐射校正、几何校正、图像融合、图像校准、图像拼接等。
干旱区湖泊水体研究的最优遥感影像选择——以艾比湖为例
ｌ 引 言
遥感技术 为不 同时空尺度 上 的研 究 提供 了数据 源 ， 结合 地面观 测、 调查和试验 ， 为多 尺度湖 泊生态 系统研究 奠定 了基础 。地 理信 息系统 为各 种数 据 的分析 处理 、 维 护和管理提供 了基本 平 台 ， 为 区域 环境要 素 的尺 度转换
和Ｍ Ｏ Ｄ Ｉ Ｓ 数据等。随着遥感传感器光谱分辨率的进一步
提高 ， 利用成像高光 谱技 术进行 水体 监测 表现 出 了独特 的优势 。 目前 ， 国内外利用 遥感 手段 对湖 泊水 体 的研究 主要有 ： 浮游植物生物量 的遥感 反演 ， 湖泊水质的监测 、 湖 泊浮游植物 叶绿素 ａ的遥感 反演 。这些研 究 的区域多集 中在太湖 ， 多数使用 Ｔ Ｍ 和 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ卫 星影像 。
表１
实 验选 取 的遥 感影 像 信 息
２ ． ２ 遥感影 像 的预处 理
Ｅ Ｔ Ｍ、 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ三种 卫星影 像 的可 见光 波段 图像 进 行 了
大气 校正 。
（ ２ ） 几 何纠 正
（ １ ） 大气 校正 选择利用 Ｅ Ｎ Ｖ Ｉ 软件 的 Ｆ Ｉ Ａ ＡＳ Ｈ模 块对 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ一 ２ 、
本研 究选 用 ２ ０ ０ ８年 ８月覆 盖 艾 比湖 湖 面 范 围 且
与野 外 调 查 时 间相 近 的 Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ一２ 、 Ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ 一７ Ｅ Ｔ Ｍ ＋、 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ的 可 见 光 到 近 红 外 遥 感 影 像 。实 验 选 择
Ｃ Ｂ Ｅ Ｒ Ｓ一 ２第 １ 、 ２ 、 ３ 、 ４波段 的影像 、 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ第 １ 、 ２ 、 ３波 段影像 以及 Ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ａ ｔ 一７ Ｅ Ｔ Ｍ ＋七 波 段 中的第 １ 、 ２ 、 ３ 、 ４ 波段影像 。３种遥 感影像 的详 细信息如表 １ 所示 。
基于RS和GIS技术的湿地景观格局变化研究进展
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一、遥感（RS）在湿地景观格局 变化研究中的应用
一、遥感（RS）在湿地景观格局变化研究中的应用
遥感技术以其独特的空间和光谱分辨率，为湿地景观格局变化研究提供了大 量高精度的数据。例如，通过遥感卫星，我们可以快速获取某个特定国家或城市 的区域信息，甚至可以获取到湿地的分布、类型、面积等信息。更为先进的遥感 技术，如高光谱遥感，更是能提供湿地生态系统的详细信息，包括土壤类型、植 被种类、水体污染状况等。
柳永与张先：北宋慢词的开疆与精构
柳永和张先的贡献不仅在于他们的个人艺术成就上，更在于他们对慢词的发 展上。他们的慢词作品不仅在形式上有所突破，更在内容上有所创新。他们的慢 词作品不仅表现出了他们个人的思想情感和对人生的思考，更体现了他们独特的 艺术风格和个性特点。
柳永与张先：北宋慢词的开疆与精构
四、研究展望
3、深化RS和GIS的结合：虽然RS和GIS的结合已经取得了很多成果，但在如 何更好地利用两者的优势、提高研究的深度和广度方面，还有很大的潜力可挖。 比如，通过结合遥感和GIS的数据和功能，我们可以更好地理解湿地景观格局变 化的机制和过程。
四、研究展望
4、扩大研究范围：目前基于RS和GIS技术的湿地景观格局变化研究主要集中 在一些发达国家和地区。然而，由于全球气候变化的影啊以及发展中国家的特殊 环境问题，我们需要在更多的地区和国家开展此类研究工作。
然而，本研究仍存在一些不足之处，如未能全面考虑气候变化等因素对景观 格局变化和土壤侵蚀的影响。未来研究可进一步拓展GIS和RS技术在小流域景观 格局变化和土壤侵蚀响应中的应用，同时综合考虑气候变化等因素，以更深入地 了解和预测生态环境的变化趋势。
基于遥感技术的土地利用／土地覆盖提取信息精度研究——以艾比湖湿地保护区为例
Ｅ ｖｒ ｍ ｎ ｌ ｒｔ ｔ ｎｏ ｉ ａｇ ｎｉ ｎ ｅｔ ｏ ｃ ｏ ｆ ￣ｉ ｏ ａＰ ｅｉ Ｘ ｎ
基 于 遥 感 技 术 的 土 地 利 用 ／ 地 覆 盖 提 取 信 息 精 度 研 究 土
— —
以艾 比湖 湿 地保 护 区为 例
４ 。７ 一 ５１ 总 面积 ２９６ ２ １９ ｋ ４３ ４ 。０ ， ５ ．７ ７ ｍ 。艾 比湖 湿
的评价就交付使用或入库 ， 缺乏较严格认真的精度评 估 。由于数据具有相应的复杂性噪声和误差 ， 数据 ＝（ 信息 ） 噪声 ＋（ 或误差） 而数据质量 又是数据的核心 ， ， 如果数据质 量 得不 到保 证 ， 数据 将 变得 毫 无 意义 … 。所 以 ， 据 数 的检验便是不可缺少 的一步 。数据是科学监测评价
遥感土地利用调查可为生态环境动态监测系统 提供本底数据 ， 而对所得数据 的验证是一个十分重要 却常被忽视的问题。很多情况下 ， 由遥感解译得到的
数据 ， 往 只经 过简单 的野外 实地 验证 进行 一些 定性 往
１ 研 究 区概 况 及数据 收集 １ １ 研 究 区概况 ．
区域范围是 在博尔塔拉蒙古 自治州 （ 以下简称 博州 ） 行政区域 内， 地理座标为 Ｅ８ 。Ｏ ～ ３５ Ｎ ２３ ８ 。０ ，
这 几种方法对该 区 Ｌ Ｃ Ｕ Ｃ的现 状 数 据 进 行 检 验 ， 果相 吻 合 。 结
关键 词 ： 感技 术 ；Ｕ Ｃ； 遥 Ｌ Ｃ 艾比湖 ； 精度 中圈分类号 ： ８ Ｘ７ 文献 标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ８— ３ １ ２ １ ） ３— ０ ７— ４ １０ ２ ０ （ ０ １ ０ ０ ３ ０
基于RS和GIS的艾比湖湿地信息提取及面积动态分析
基于RS和GIS的艾比湖湿地信息提取及面积动态分析玉苏普江·艾麦提;阿里木江·卡斯木;阿布都沙拉木·热合曼【摘要】采用新疆艾比湖湿地保护区的1972年Landsat/MSS、1990年的Landsat/TM、2001年和2006年的Landsat/ETM+遥感数据,利用RS与GIS技术,对研究区的遥感影像进行处理及湿地信息提取.在图像预处理时通过分析Landsat/MSS/TM/ETM+各波段之间相关系数来选择最佳波段;在湿地信息提取技术方面,采用监督分类中的最大似然法进行分类提取湿地信息,并对湿地信息动态变化进行研究.结果表明:在30多年间,研究区湖泊湿地面积经历了迅速缩小、基本稳定、逐步增大3个阶段;1972-2001年沼泽湿地和河流湿地面积持续增加;2001-2006年沼泽湿地面积小幅减少,河流湿地面积保持稳定;1972-2006年人工湿地、绿洲、农业用地面积呈现逐渐增加趋势.【期刊名称】《水资源保护》【年(卷),期】2014(030)002【总页数】5页(P57-61)【关键词】遥感;地理信息系统;湿地;信息提取;面积动态变化;新疆;艾比湖【作者】玉苏普江·艾麦提;阿里木江·卡斯木;阿布都沙拉木·热合曼【作者单位】新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐830054;新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐830054;新疆干旱区湖泊环境与资源自治区重点实验室,新疆乌鲁木齐830054;新疆师范大学地理科学与旅游学院,新疆乌鲁木齐830054【正文语种】中文【中图分类】S159.2湿地是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一［1］。
湿地是人类的百宝箱，它具有巨大生态效益、社会效益、经济效益;同时湿地很脆弱，其面积大幅度减少，以及污染、砍伐等导致湿地功能严重下降，甚至丧失，严重威胁到人类社会的可持续发展和自然界生态系统的稳定［2］。
基于遥感和GIS的湖泊变化分析
基于遥感和GIS的湖泊变化分析湖泊作为自然景观的一部分，对于地球的生态系统具有重要意义。
然而，随着气候变化和人类活动的影响，许多湖泊正在发生变化。
为了更好地了解湖泊的变化趋势和影响因素，科学家们运用遥感和地理信息系统（GIS）技术进行湖泊变化分析。
本文将探讨基于遥感和GIS的湖泊变化分析的方法及其应用。
遥感技术是通过卫星、航空器或其他传感器获取地球表面信息的技术。
利用遥感技术，科学家们可以获取湖泊的空间分布和时间演变的信息。
其中，卫星影像是最常用的遥感数据源之一。
通过获取多时相的卫星影像，科学家们可以对湖泊的面积、形态和水体质量进行定量分析。
首先，通过比较不同时期湖泊的影像，可以推测湖泊变化的差异。
例如，可以通过计算湖泊面积的变化来确定湖泊的水位变化。
此外，还可以利用卫星影像测算湖泊的体积和深度变化。
通过这些定量数据，科学家们可以研究湖泊变化的规律以及可能的影响因素。
其次，地理信息系统（GIS）是一种用于存储、分析和显示地理数据的工具。
通过将遥感数据与地理信息系统相结合，可以更好地理解湖泊的变化情况。
例如，可以对湖泊周围的土地利用进行分类和变化分析，从而推测人类活动对湖泊变化的影响。
此外，还可以通过GIS技术对湖泊中的污染物扩散进行模拟和预测，为湖泊管理和保护提供科学依据。
在湖泊变化分析中，除了遥感和GIS技术，还需要结合地面调查和实验数据进行综合分析。
例如，可以通过测量湖泊水质进行实地采样，以验证遥感数据中反映的湖泊质量变化。
同时，还可以通过地面观测和水文测量来获取湖泊的内部测量数据，为湖泊变化分析提供更加准确的依据。
基于遥感和GIS的湖泊变化分析在许多领域都具有应用前景。
首先，对于环境保护和资源管理部门来说，了解湖泊的变化趋势可以帮助制定合理的保护措施。
例如，可以根据湖泊变化情况进行水资源规划和管理，以更好地满足人类活动和生态系统的需求。
其次，对于科学研究人员来说，湖泊变化分析可以提供关于气候变化和人类活动影响的重要数据。
基于RS和GIS技术青藏高原湖泊动态变化研究
基于RS和GIS技术青藏高原湖泊动态变化研究
武慧智;姜琦刚;程彬
【期刊名称】《世界地质》
【年(卷),期】2007(26)1
【摘要】以青藏高原70年代MSS影像数据与2000年ETM影像数据为主要信息源,基于RS和GIS技术研究近30年来青藏高原湖泊面积的动态变化.结果表明:近30年来在部分湖泊面积减小的情况下青藏高原湖泊总面积和数量是增加的,其面积增加3 316.52 km2,但在各区域具有不同的变化趋势.
【总页数】5页(P66-70)
【作者】武慧智;姜琦刚;程彬
【作者单位】吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026;吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026;吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026【正文语种】中文
【中图分类】P332.3;TP79
【相关文献】
1.基于RS和GIS技术的常熟市土地利用动态变化研究 [J], 肖靖;于伟;魏娜;郭常颖;李秉柏
2.青藏高原湖泊遥感信息提取及湖面动态变化趋势研究 [J], 闫立娟;齐文
3.基于LEGOS HYDROWEB的青藏高原湖泊群水位和面积动态变化分析 [J], 刘英;岳辉;王浩人;张维
4.基于Landsat数据的近三十年来青藏高原湖泊动态变化分析——以青海省为例
[J], 魏乐德
5.基于RS和GIS技术的江苏邳州市银杏资源动态变化研究 [J], 孙宇章;顾晓鹤;阳小琼;朱文泉;郭兰萍;黄璐琦;潘耀忠
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感谢 中科院南京与湖泊研究所赵锐研究员 吴敬禄副研究员提供资料．
参 考 文 献
１ Ｈｉｎｔｏｎ Ｊ Ｃ． ＧＩＳ ａｎｄ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９６，１０ （７） ８７７－８９０
了有效的手段 由于它脱离了研究区域环境条件的限制 并能够一次获取大范围区域内的地理信息 具
有常规观测法无可比拟的优势． 卫星遥感数据质量精度高 但由于受其发展历史相对较短 因此在对一
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湖泊科学
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卷
区域进行较长历史时期的研究时 可以利用已有的各种形式的地理信息源 以获取多时相的湖泊信息
进行湖泊的动态监测和变化分析．
滑动平均值 从中可以看出 １９６４ １９８１ １９８４ 年降水量都比较大 而从 ６０ 年代至 ９０ 年代近 ３０ 年的时
段内 降水略有增加． ａ 为精河水文站观测到的流域内 ３３ 年径流量变化情况 由图可知 流域内年
1期
于雪英等 基于 ＲＳ ＧＩＳ 技术的湖面变化信息提取与分析
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径流变化曲线表现出两头高中间略低的波动变化 并略有升高． 这与区域内降水的变化趋势大致相同．
２ 吴敬禄． 新疆艾比湖全新世沉积特征及古环境演变．地理科学，１９９５ １５ １ ３９－４４ ３ 杨川德． 艾比湖流域水资源利用的环境效应． 干旱区地理， １９９０， １３ ４ ４５－５０ ４ Ｐｅｔｔ Ｃ Ｃ， Ｌａｍｂｉｎ Ｅ Ｆ． Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ－ｓｏｕｒｃｅ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｄａｔａ ｆｏｒ ｌａｎｄ ｃｏｖｅｒ ｃｈａｎｇｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ
２．３ 湖泊边界信息提取
对照地形图选择 ７ － １０ 个控制点配准所有图像 一般选择的控制点类型为河流的转弯或河流入湖
处等地物特征明显的标记点 以确保精度． 在配准好的图像上 沿湖岸边界进行湖泊水域边界矢量化
建立湖面边界矢量多边形．
３ 湖面变化及原因分析
利用 ＧＩＳ 的图形叠加 ＯＶＥＲＬＡＹ 功能 可以快速地对不同年代湖面多边形进行叠加处理 计算多
地理信息系统具有对空间数据的存储 处理和分析等强大的功能 能够实现空间数据和属性数据的
一体化管理 并将图形或属性信息以用户需要的形式反馈给用户 其具备的强大的空间分析功能能够实
现对海量地理数据的处理 成为系统用户制定决策的依据 通过其完备的叠加分析功能 对获取的多时
相矢量信息进行叠加分析和计算 能够快速准确地对湖面变化进行处理和计算．
Analyzing Lake Area Change in Ebinur by Integration of RS and GIS Techniques
量占总入湖水量的 ７１．３％ 精河占 ２８．７％［９］． 在观测时段内 水量多年变化不大 年际间水量的波动主要
是受年内河川径流量的影响 另外工农业引用水的不同也加大了入湖水量的年际变化 但总体趋于稳定．
９０ 年代以来 艾比湖湖面剧减引起了社会各界的普遍关注 有关艾比湖的开发利用与湖水位 水域利用
及湖滨生态环境改善等问题的研究也有所增多． 多方专家研究设计了治理方案 普遍的观点是 今后艾
关键词 遥感 地理信息系统 艾比湖 湖面变化 分类号 P343.3 P208
遥感技术 ＲＳ 获取信息可以不受区域环境条件的限制 可以在任何用户需要的时候采集地理信息 获得的遥感卫星资料具有实时 连续 准确地反映大范围地表信息的特点 地理信息系统 ＧＩＳ 能够 存储空间信息和属性信息 其分析模块具有强有力的地学分析功能 能够最大量地从已有数据中获取感 兴趣的地理信息． 近年来 遥感和地理信息系统技术的结合已应用到越来越多的领域 并体现出很大的 优势． 由于二者应用的结合提出了一个新的 集成 的概念 并越来越多的出现在各类研究中 得到了 地理学者的普遍关注 ［１］．
* 中国科学院知识创新项目(KZCX2-308,KXCX2-310)资助. 2002-03-26 收稿 2002-09-25 收修改稿. 于雪英 女 1977 年生.
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湖泊科学
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卷
８０ 年代后水面较稳定 在 ５００－６００ ｋｍ２ 间波动 ［３］． 从 ２０ 世纪 ５０ 年代至今 ５０ 多年的历程当中 水面变
９ 阎 顺 杨云良．艾比湖及周边地区环境演变与对策．人类活动对亚洲中部水资源和环境的影响及天山积雪资源评价．乌鲁
木齐 新疆科技卫生出版社，１９９７
１０ 李卫红 袁 磊． 新疆博斯腾湖水盐变化及其影响因素的探讨． 湖泊科学 ２００２， １４ ３ ２２３－２２７ １１ 杨利普． 艾比湖流域自然资源的合理利用． 干旱区地理，１９９０ １３ ４ ３０－３５
情况．
２．２ 数据预处理
扫描地形图和卫片 扫描卫片时 以大于成像分
辨率的扫描精度进行扫描 以确保图中影像信息不被
丢失． 将所有获得栅格影像转入 ＧＩＳ 软件中 以地形
图为参考坐标系建立影像的坐标系统．
在遥感图像处理软件中对 ＴＭ 影像数据进行条带
噪声消除处理 并将处理后的数据进行假彩色合成． 水
ｏｆ
３．２ 人类活动影响
艾比湖流域共计有大小径流 ２３ 条 其中奎屯河 精河 博尔塔拉河等为其中的主要河流． 在几条
主要的径流中奎屯河径流补给所占的比重最大 为 １６．７ １０８ｍ３，占总流域水量的 ４４．６％ 博尔塔拉河次
之 占 ２８．６％ ［６］． 从 ２０ 世纪 ５０ 年代后 艾比湖进入了大规模的水土开发时期 整个流域人口由 ６．７８
１ 研究区概况
艾比湖位于新疆博尔塔拉蒙古自治州精河县西北 ８２Ｏ３５＇－８３Ｏ１０＇Ｅ ４４Ｏ５４＇－４５Ｏ０８＇Ｎ 西接博乐市 北邻塔城地区托里县 西北紧邻著名的风口阿拉山口 是新疆最大的咸水湖． 第四纪以来 特别是末次 冰期以来 湖区自然生态环境经历了剧烈的变化 其中最引人注目的是湖泊水位的较大幅度波动以及湖 泊面积的缩小 ［２］． 尤其在近 ５０ 年左右的时间内 随着本区人口迅速增加 工农业发展使区内用水量迅 速增加 流入艾比湖的地表径流不断减少 湖泊萎缩 导致湖泊水域面积有较大变化． １９５０ 年 艾比湖 水域面积为 １０７０ｋｍ２，到了 １９５９ 年就减少为 ８２３ ｋｍ２ 到 １９７２ 年时水面为 ５９９ ｋｍ２ １９７７ 年为 ５２２ ｋｍ２
片和遥感影像相结合的方法 ［４］． 其中 ５０ 年代的湖面信息主要来自于该区 １：２０００００ 地形图 ７０ 年代数
据来源于地图和卫片相结合 ２０００ 年数据来源于 ２０００ 年 ９ 月 ＴＭ 遥感影像． 将地形图和航片扫描数字化
在遥感图象处理软件 ＥＮＶＩ 的支持下 提取历年湖泊边界 然后矢量化进入 ＧＩＳ 软件中分析湖泊的变化
边形面积和面积变化 并且能够方便地计算湖面的进退变化率等 以有效地分析湖面的变化情况． 通过
图 ２ 可以看出 艾比湖湖面干涸的部位主要是在湖的西北部 而在博尔塔拉河口和精河河口一带变化不
大．
同时可以看出 ７０ 年代艾比湖湖面有较大范围的萎缩． 而 ２０００ 年艾比湖湖面有所增大．
３．１ 自然要素分析
体在红外波段有很好的显示 因此选择有红外波段合
图 １ 合成后的艾比湖景 ＴＭ 影像 Ｆｉｇ．１ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＴＭ ｉｍａｇｅ ｏｆ Ｅｂｉｎｕｒ
成图像能够突出水体． 合成后的假彩色影像通过几何 纠正消除图像的几何变形 所选择的坐标系统与栅格 影像相同． 最后对遥感影像进行影像增强处理 去除
图像噪声 使水陆边界明显以便于提取湖面边界信息． 处理后的遥感图像如图 １．
第 15 卷第 1 期 2003 年 3 月
湖泊科学 Journal of Lake Sciences
Vol.15, No.1 Mar., 2003
基于 ＲＳ ＧＩＳ 技术的湖面变化信息提取与分析
以艾比湖为例*
于雪英 １ 江 南 ２
１： 中国科学院南京地理与湖泊研究所 南京 ２１０００８ ２ 中国科学院研究生院 北京 １０００３９
７０ 年代 奎屯河区兴建了 １０ 多座水库 总库容 ２×１０８ｍ３ 加之引水工程的完善 地表径流基本上 被全部引用 到 ７０ 年代末期已无水量直接注入艾比湖［８］ 导致艾比湖水量在 ７０ 年代时剧减． ８０ 年代以
来 艾比湖入湖地表径流主要来自博尔塔拉河和精河 通过对两河的多年观测值的计算 博尔塔拉河水
图 ２ 不同年代湖面边界叠加图
图 ３ １９５０－１９９０ 年降水量（ｂ）和径流量（ａ） 变化
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｏｖｅｒｌａｙ ｏｕｔｌｉｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｋｅ ａｒｅａ
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ａｎｄ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｖａｌｕｅｓ
ｄｅｌｉｎｅａｔｅｄ ｆｒｏｍ １９５０，１９７５，２０００
比湖水位保持在 １９５．３２－１９５．７ｍ 黄海高程 水域面积保持在 ５００－５２０ｋｍ２ 之间． 因为干旱区的湖泊 随
着农业开发的扩大 湖面缩小是正常的［１０］ 今后湖周生态的改善应该主要靠增加植被 并不一定要保持
大水面［１０］．
４ 结语