Page 155 - 《高原气象》2023年第1期
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1 期                    程玉菲等：近30年甘肃省主要湖泊面积变化及其影响因素分析                                        151
               成严重影响（秦伯强， 1999）。湖泊水域变化是其流                        小， 主要受自然因素， 即气候变化的影响， 能够较
               域水量平衡的综合表现， 特别是位于高寒和干旱区                           为实际地反映出气候变化的影响， 而内陆尾闾型湖
               的湖泊对气候变化和人类活动较其他地区更为敏                             泊， 其面积的变化是自然和人类活动共同作用下，
               感（丁永建等， 2006）。西北干旱区水资源是制约区                        且受人类活动的影响占主导地位， 二者有显著的差
               域社会经济活动与流域生态环境建设的关键因素                             异。因此， 开展甘肃省湖泊时空变化研究及成因分
              （李晓锋等， 2018）， 内陆湖泊水资源是该地区水资                        析， 不仅对过去甘肃省资源环境变化的认知和未来
               源的重要组成部分（岳辉等， 2017）， 因此， 湖泊水                      水资源的管理具有重要的现实意义， 而且对于揭示
               资源及其环境系统在区域经济发展和生态环境保                             区域气候变化， 反映人类活动影响也具有十分重要
               护中具有十分重要的意义。                                      的意义。
                   在降水较少的干旱内陆地区， 湖泊为区域生态
               系统的健康维系提供重要支撑（杜娟等， 2020）， 因                       2  研究区概况及方法介绍
               此， 开展内陆湖泊面积变化时空演变分析， 不仅对                          2. 1 研究区概况
               内陆河流域水资源利用与管理具有重要的科学价                                 甘肃省地处中国西部， 属黄土、 青藏和蒙古三
               值（白洁等， 2011）， 而且对于研究区域气候变化，                       大高原交汇地带。省内地形复杂， 从东南到西北包
               反映人类活动也具有十分重要的意义（董斯扬等，                            括了亚热带湿润区到高寒区、 干旱区的各种气候类
               2014）。关于西北内陆区湖泊面积变化及成因已有                          型， 进而形成不同湖泊类型。据 2010 -2012年甘肃
               学者开展了大量的研究工作， 最早秦伯强（1999）开                        省第一次水利普查成果（甘肃省水利厅和甘肃省统
               展了从 20 世纪初到 80 年代末亚洲中部内陆湖泊的                       计局， 2013）， 甘肃省常年水面面积 1 km  及以上的
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               变化研究， 湖泊面积依据所处区域有增有减。张振                           湖泊 7 处（大苏干湖、 小苏干湖、 尕海、 德勒诺尔、
               克和杨达源（2001）的研究结果表明 20 世纪 90 年代                    河西新湖、 天池、 震湖）， 特殊湖泊 2 处（月牙泉和
               相较 50 年代， 中国西北干旱区湖泊水资源短缺日                         青土湖）。本研究选取全部（小苏干湖、 尕海、 德勒
               益明显， 湖泊咸化、 萎缩甚至干涸的过程加快。白                          诺尔、 天池、 青土湖和干海子）或大部分（大苏干
               洁等（2011）揭示了 1975 -2007 年中亚干旱区内陆                   湖）位于境内的 7 个主要湖泊（图 1）， 其中尕海和天
               湖泊面积变化， 研究区内有超过一半的内陆湖泊急                           池为外流河上的湖泊， 其余均为内陆湖泊， 按照其
               剧萎缩， 而高山湖泊水面变化相对稳定。李晓锋等                           与河流的关系分为河源型湖泊和尾闾型湖泊， 分析
              （2018）开展了21世纪以来， 2000 -2014年间我国西                   过去 30 年湖泊变化及其成因。文中涉及的地图底
               北地区湖泊面积的时空变化， 湖泊总面积呈整体增                           图来源于中华人民共和国自然资源部标准地图服
               加的态势且空间差异明显， 各湖泊也表现出稳定、                           务（http： //bzdt. ch. mnr. gov. cn/）， 根据审图号为 GS
               扩张和萎缩三种类型， 成因也表现出较大差异， 扩                         （2016）1585 号的标准地图绘制， 底图无修改。
               张型受降水增加和气温上升导致的冰川融水增加                             2. 2 研究方法
               和冻土水分释放影响， 萎缩型主要受人类活动影                                首先， 获取甘肃省 7 个主要湖泊（表 1）不同年
               响。李龙等（2020）也有相似的研究成果， 即 2000 -                    代（20 世纪 80 年代和 90 年代以及 2000 年、 2010 年

               2014年持续扩张型湖泊 （位于柴达木盆地和青藏高                         和 2017年）TM 和 OLI影像， 建立 7个湖泊多时相遥
               原腹地湖）、 萎缩型（2003 年以后）湖泊 （位于塔里                      感影像数据集； 其次， 对遥感影像进行预处理， 包
               木盆地和准噶尔盆地）， 平稳型（2003 年以后）湖泊                       括辐射校准和大气校正等； 最后， 采用基于对象影
              （位于阴山北部和祁连山北部）。另外还有一些学                             像分析（object-based image analysis， OBIA）的种子
               者对西北干旱内陆区的典型湖泊面积变化及成因                             增长法提取湖泊面积变化的时序信息。气象数据
               进行了翔实的研究（迪丽努尔·阿吉和艾克巴尔，                            主要选取遥感解译对应年份的邻近气象站点的气
               2010； 周驰等， 2010； 张振瑜等， 2012； 曹国亮等，                象数据（国家气象科学数据中心 http： //data. cma.
               2020； 霍天赐等， 2020）。                                cn/）， 选取因子主要包括平均温度、 降水量、 风速、
                   甘肃省地处中国西部地区， 属黄土、 青藏和蒙                        相对湿度和参考蒸散发（ET）。
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               古三大高原交汇地带。省内地形复杂， 从东南到西                           2. 2. 1 湖泊面积提取
               北包括了亚热带湿润区到高寒区、 干旱区的各种气                               湖泊面积提取采用种子增长法， 该方法提取水
               候类型。不同气候类型条件下的湖泊， 如： 高山湖                          体边界涉及多次分割和分类， 从光谱特征比较纯的
               泊在天然状态下， 其面积变化受人类活动影响较                            水体种子开始， 通过种子循环增长的方式划分出精
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