基于遙感技術的近30年中亞地區主要湖泊變化

成晨， 傅文學， 胡召玲， 李新武

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

基于遙感技術的近30年中亞地區主要湖泊變化

成晨1,2， 傅文學1， 胡召玲2， 李新武1

(1.中國科學院遙感與數字地球研究所，北京 100094；2.江蘇師范大學，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主要湖泊的變化不僅對內陸水資源管理和可持續發展有著重要意義，也為進一步研究湖泊變化對氣候變化和人類活動的響應提供基礎。獲取1978年 MSS、1989年TM、1998年TM及2010年ETM的同季相4期遙感圖像數據，通過人工解譯提取中亞地區7個湖泊信息，獲得近30 a的湖泊面積變化；利用T/P和Envisat雷達高度計提取1992—2012年的湖泊水位信息；基于湖泊面積和水位的時空變化特征分析了湖泊變化的影響因素。結果表明： 近30 a來，由于湖泊類型的不同，除薩雷卡梅什湖外的其他6個湖泊均出現不同程度的面積縮減; 其中，平原尾閭湖面積變化最顯著，高山封閉湖相對平穩，吞吐湖泊的面積變化相對復雜; 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；時空變化；湖泊變化；雷達高度計；水資源遙感

0 引言

湖泊占地球表面液態淡水資源的95%，其空間分布一定程度上反映著陸表水資源的儲存和利用狀況，而其波動或變化體現著氣候變化、地表過程和人類活動對水循環、物質遷移及生態系統變化的影響。中亞地區位于北半球中緯度大陸腹地，占全球干旱區總面積的1/3。對于降水較少的中亞內陸區，其湖泊支撐著該區域的生態系統，敏感地反映著區域乃至全球氣候和環境的變化。在全球氣候變暖背景下，研究中亞地區湖泊長期的時空變化特征，對內陸水資源的管理和可持續發展有著實際意義。

湖泊變化主要體現在湖泊面積和水位的變化。遙感技術的快速發展，使得獲取大范圍地區長時間序列的湖泊面積變化信息成為可能。早期對于中亞地區湖泊面積變化的研究主要是針對某一湖泊進行描述，如吳敬祿等[1]基于遙感數據描述了咸海近幾十 a的面積變化情況。近年來，隨著水體信息提取技術的發展，有學者對中亞地區及環境接近的其他地區多個湖泊面積變化進行了研究，如閆強等[2]基于遙感圖像目視解譯的方法提取并計算烏蘭烏拉湖水體面積；白潔等[3]利用歸一化水體指數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。中亞地區湖泊的水位變化是干旱內陸區湖泊變化最顯著的指標，但在偏遠地區和發展中國家，長期的湖泊水位變化值時常缺失，即使存在一些觀測值，數據精度既不能統一，又不能在同一參考系中予以呈現[4]，因此很難利用這樣的數據在一定時空尺度下對湖泊水位變化進行分析。

衛星雷達高度計以全天候、高精度及大尺度的優勢，成為目前湖泊水位高度測量及其變化監測的主要工具。Frappart等[5]采用ERS-2和Envisat 雷達高度計數據研究亞馬孫流域的水位情況；Singh等[6]采用多顆衛星高度計數據研究咸海水儲量的變化情況。國內學者對衛星高度計的研究主要是對單一湖泊水位變化的監測，如孫佳龍等[7]利用T/P和Jason-1數據監測巴爾喀什湖的水位變化；李建成等[8]利用Envisat-1雷達高度計數據監測長江中下游湖泊的水位變化。這些研究大多采用Jason-1等早前的高度計數據，數據精度不夠高，采用Envisat高度計數據則時間尺度較短，缺乏長時間序列的水位變化信息。自1973年NASA發射第一顆攜帶測高儀的衛星Skylab以來，國際上相繼發射了8顆載有雷達高度計的衛星，它們分別是Geos-3，Seasat，Geosat，ERS-1，Topex/Poseidon，ERS-2，GFO，Jason-1及Envisat。這使星載雷達高度計的發展進程具有了連續性，有利于長期的湖泊水位變化監測。本文研究中亞地區7個主要湖泊近30 a的面積和近20 a的水位變化，為分析該區域湖泊對全球變化的響應提供參考。

1 研究區概況

本文中亞地區指哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、塔吉克斯坦、土庫曼斯坦及吉爾吉斯斯坦，具體地理位置見圖1。該地區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[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7個主要的典型湖泊，如表1所示。

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

根據水源補給方式和湖水補排情況，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給為主，處于人類活動較頻繁的地區，湖泊變化受自然和人類活動的共同影響；高山封閉湖位于高山或高原低洼的盆地之中，部分湖泊具有穩定的高山冰川融水補給，受人類活動影響較小，能夠真實地反映區域氣候變化狀況；吞吐湖湖水流動的主導因素是進出水動力，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 數據和方法

2.1 遙感數據和湖泊面積提取方法

2.1.1 遙感數據

獲取7個湖泊近30 a的4期光學圖像： 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月中亞地區湖泊的平水期圖像，個別缺失的數據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展較早，其應用水平也比較深入。如歸一化差分水體指數法[10]、決策樹及神經網絡等圖像分割和分類算法。但這些方法大多是建立在統一模型的基礎上，不同水體單元因各自物理、化學特征及周邊環境的影響，其成像特征并不一定能保持均衡，精度很可能受到影響[11]。

本文采用人機交互的提取方法。首先對4期數據進行了地理編碼、幾何糾正及輻射校正等預處理，并對MSS數據采用7(R)5(G)4(B)波段組合，TM和ETM數據采用5(R)4(G)3(B)波段組合，生成與實際地物有著相似色調的遙感圖像；然后，在ArcGIS10.0的支持下，采用人機交互的方式勾畫出各湖泊不同時期的邊界，獲取湖泊動態變化的圖斑，測算湖泊不同時期的面積；最后，對不同時期的湖泊動態變化矢量圖層進行編輯加工，計算得到各湖泊不同時期面積變化。

2.2 湖泊水位數據及提取方法

2.2.1 湖泊水位數據

研究采用T/P衛星1992—2002年MGDR和Envisat衛星2002—2012年RA2_GDR雷達高度計數據，其分別由法國國家太空研究中心(Centre National D’Etudes Spatiales，CNES)和歐空局(European Space Agency，ESA)提供。2種衛星搭載的雷達高度計軌道高度分別是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月間的湖泊雷達高度計數據。7個湖泊高程點位分布如圖2所示。

圖2 中亞地區主要湖泊高程點位分布

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

2.2.2 湖泊水位提取方法

星載雷達測高計的發射裝置通過天線以一定頻率向地球表面發射脈沖，經接收面(海洋或陸地等)反射后由接收機接收返回的脈沖[12]。通過測定脈沖的往返時間可確定衛星質心到星下點的距離，最后便可計算相對于參考橢球的湖面高，公式為

H=A-(R+C)，

(1)

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

湖泊水位信息的提取主要包括4個步驟： ①將T/P和Envisat高度計數據轉化為點位信息，并根據經緯度信息將文本格式的點位信息轉化為矢量點位圖；②將點位矢量圖與湖泊邊界矢量圖進行疊加，確定高程點位落入湖泊水域范圍，并將多余的點位刪除；③通過標準方差刪除異常點位值，取均值作為該湖泊在某一時期的水位值；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 湖泊面積的時間變化

7個湖泊面積的時空變化如圖3和表2所示。除薩雷卡梅什湖外，其他6個湖泊在1978—2010年間的面積都出現不同程度的萎縮，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年間面積出現回升，但近30 a的面積總體趨勢是縮減的，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的面積變化則相對穩定。

伊塞克湖和阿拉湖是中亞地區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面積呈增長趨勢。這類湖泊的面積變化受人類活動干擾少,主要隨氣候變化波動。

齋桑泊湖和薩瑟克湖屬于中亞地區的吞吐湖泊，面積變化相對復雜，同一時期的變化截然相反。近30 a間，齋桑泊湖在1989—1998年間湖泊面積增長了4.55%，之前和之后2個10 a時段都出現較明顯的縮減，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個時段則分別以1.06%和0.36%的變化率穩定增長。

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、氣候及地質構造特征密不可分。因此，研究湖泊空間分布特征能全面了解湖泊的變化動向，為分析產生湖泊變化的驅動因素提供更為具體的依據。

以湖泊的幾何重心為起點，將7個湖泊分成8個夾角為45°的象限，分界線順時針依次對應著正北、東北、正東、東南、正南、西南、正西及西北8個方向。通過統計各個象限的面積差異來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年中亞地區主要湖泊8個方向的面積變化(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。薩雷卡梅什湖各個方向面積都增長，西北方向擴張最明顯，其他方向則較均勻地擴展；咸海在各個方向都萎縮，南咸海縮減最為顯著，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，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，各個方向的面積變化也較小且相對均勻。

3.2 湖泊水位變化

以1992年10月的湖泊水位為基準，分析了各湖泊1992—2012年每年10月的水位相對于基準的變化，得到水位變化的時間序列，如圖5所示。其中，由于T/P衛星運行未經過阿拉湖，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升降，2005年后逐漸穩定，呈現幅度不大的回升趨勢，近20 a水位上升了1.6 m；南咸海水位持續下降，2010年達到最低值，近20 a水位下降了8.63 m，在7個湖泊中水位變化最大。薩雷卡梅什湖水位變化基本呈持續增長的態勢，前10 a水位增長幅度持續變大，2007年后趨于平穩，近20 a水位上升了6.3 m。巴爾喀什湖水位變化相對穩定，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年間水位顯現微弱的下降趨勢，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的狀態，近10 a水位上升了0.23 m。

吞吐湖水位變化相對復雜。薩瑟克湖水位變化相對平穩，近20 a來穩定地升高了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，但變化幾經升降， 2002年其水位達到最高值后開始下降，2009年達到最低值后又開始回升，之后再次出現下降趨勢。

總體來說，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；區別于前2類湖泊，吞吐湖水位變化相對復雜，既有薩瑟克湖較穩定的水位上升，也有齋桑泊湖相對較大的水位波動。

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個湖泊的水位變化及其流域內的冰川、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河流補給量變化的影響。研究期內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給量發生很大變化。咸海的主要補給水源是阿姆河和錫爾河，這2條河流分別注入南、北咸海。相關資料表明[14]，這2條補給河流的入海徑流量在20世紀90年代之前一直呈現明顯的下降趨勢，1986年甚至出現斷流現象。20世紀50年代末開始，通過修建排水渠將農區的水排入薩雷卡梅什湖，加上阿姆河反復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，伊犁河將大量來自天山的冰雪融水注入巴爾喀什湖西部。相關學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論[16]，尤其是承擔了約75%入湖水量的伊犁河的徑流量變化對巴爾喀什湖湖泊變化有重大影響。而20世紀末于伊犁河中游建立的卡普恰蓋水庫減少了湖泊的入水量。因此，人類活動造成平原尾閭湖補給流量的變化是導致湖泊面積和水位發生相應波動的主要因素。

作為高山封閉湖的伊塞克湖和阿拉湖的湖泊變化相對穩定，湖泊流域面積較小，主要補給是流域內的冰雪融水，受人類活動干擾少，主要隨氣候變化而波動。近年來，伊塞克湖水位開始出現穩定回升，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潛在蒸散量，且流域內氣溫出現上升(表3)。流域氣候轉向暖濕，降水量和冰雪融水徑流量都出現增加，進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復雜，受人類活動的影響相對較大。齋桑泊湖開始因處于布赫塔馬爾水庫下游而水位上漲且面積增長，之后又因攔水建壩使得水位在2002—2012年出現較明顯的下降，面積也開始萎縮。處于自然狀態的薩瑟克湖雖然也出現一定的水位上升和面積變化現象，但與受大壩影響的齋桑泊湖相比則相對穩定。

4 結論

利用1978，1989，1998和2010年4期遙感數據獲取中亞地區7個主要典型內陸湖泊的面積信息，得到近30 a的面積時空變化序列。同時，利用T/P和Envisat雷達高度計數據獲取了這7個湖泊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。結合湖泊變化的時空分布特征分析其變化的主要因素，得到以下結論：

1)近30 a來，中亞主要內陸湖泊面積幾乎都出現不同程度的縮減。其中，平原尾閭湖面積變化最顯著，高山封閉湖相對平穩，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，各個方向上的面積變化也最明顯。咸海各個方向的面積都出現萎縮，南咸海最顯著，東南方次之。薩雷卡梅什湖各個方向的面積都增長，西北方向擴張最明顯。而巴爾喀什湖變化最大的是其西南方的三角洲地帶。

3)中亞地區主要內陸湖泊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定；吞吐湖泊水位變化比其他2類湖泊相對復雜，齋桑泊和薩瑟克湖在同一時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較大，而處于自然狀態的薩瑟克湖，水位變化則相對穩定。

4)南、北咸海水位變化差別較大。北咸海的水位變化過程有升有降，近20 a的水位變化是1.6 m。而南咸海水位持續下降，近20 a下降了8.63 m。因過度開發阿姆河和錫爾河，加之20世紀70年代以來氣候持續干旱，導致咸海水位大幅度降低。

[1] 吳敬祿,馬龍,吉力力·阿不都外力.中亞干旱區咸海的湖面變化及其環境效應[J].干旱區地理,2009,32(3):418-422. Wu J L,Ma L,Abuduwaili J.Lake surface change of the Aral Sea and its environmental effects in the arid region of the Central Asia[J].Arid Land Geography,2009,32(3):418-422.

[2] 閆強,廖靜娟,沈國狀.近40年烏蘭烏拉湖變化的遙感分析與水文模型模擬[J].國土資源遙感,2014,26(1):152-157. Yan Q,Liao J J,Shen G Z.Remote sensing analysis and simulation of change of Ulan Ul Lake in the past 40 years[J].Remote Sensing for Land and Resources,2014,26(1):152-157.

[3] 白潔,陳曦,李均力,等.1975—2007年中亞干旱區內陸湖泊面積變化遙感分析[J].湖泊科學,2011,23(1):80-88. Bai J,Chen X,Li J L,et al.Changes of inland lake area in arid Cental Asia during 1975-2007:A remote-sensing analysis[J].Journal of Lake Sciences,2011,23(1):80-88.

[4] Crétaux J-F,Jelinski W,Calmant S,et al.SOLS:A lake database to monitor in the near real time water level and storage variations from remote sensing data[J].Advances in Space Research,2011,47(9):1497-1507.

[5] Frappart F,Calmant S,Cauhopé M,et al.Preliminary results of ENVISAT RA-2-derived water levels validation over the Amazon Basin[J].Remote Sensing of Environment,2006,100(2):252-264.

[6] Singh A,Seitz F,Schwatke C.Inter-annual water storage changes in the Aral Sea from multi-mission satellite altimetry,optical remote sensing,and GRACE satellite gravimetry[J].Remote Sensing of Environment,2012,123:187-195.

[7] 孫佳龍,郭金運,常曉濤,等.利用衛星測高和重力的巴爾喀什湖水位變化監測[J].武漢大學學報:信息科學版,2011,36(4):401-406. Sun J L,Guo J Y,Chang X T,et al.Balkhash lake level variations monitored with satellite altimeter and satellite gravity data[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2011,36(4):401-406.

[8] 李建成,褚永海,姜衛平,等.利用衛星測高資料監測長江中下游湖泊水位變化[J].武漢大學學報:信息科學版,2007,32(2):144-147. Li J C,Chu Y H,Jiang W P,et al.Monitoring level fluctuation of lakes in Yangtze River Basin by altimetry[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2007,32(2):144-147.

[9] 鄧銘江,龍愛華,章毅,等.中亞五國水資源及其開發利用評價[J].地球科學進展,2010,25(12):1347-1356. Deng M J,Long A H,Zhang Y,et al.Assessment of water resources development and utilization in the five central asia countries[J].Advances in Earth Science,2010,25(12):1347-1356.

[10]McFeeters S K.The use of the normalized difference water index(NDWI) in the delineation of open water features[J].International Journal of Remote Sensing,1996,17(7):1425-1432.

[11]駱劍承,盛永偉,沈占鋒,等.分步迭代的多光譜遙感水體信息高精度自動提取[J].遙感學報,2009,13(4):610-615. Luo J C,Sheng Y W,Shen Z F,et al.Automatic and high-precision extraction for water information from multispectral images with the step-by-step iterative transformation mechanism[J].Journal of Remote Sensing,2009,13(4):610-615.

[12]蔡玉林,程曉,孫國清.星載雷達高度計的發展及應用現狀[J].遙感信息,2006,21(4):74-78. Cai Y L,Cheng X,Sun G Q.A review of development of Radar altimeter and its applications[J].Remote Sensing Information,2006,21(4):74-78.

[13]張郝哲,田明中,郭婧,等.基于RS和GIS的內蒙古達里諾爾湖1999—2010年動態監測[J].干旱區資源與環境,2012,26(10):41-46. Zhang H Z,Tian M Z,Guo J,et al.The dynamic monitoring of Dalinur Lake in Inner Mongolia during 1999-2010 based on RS and GIS[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2012,26(10):41-46.

[14]楊立信.阿姆河和錫爾河下游水資源一體化管理項目[J].水利水電快報,2009,30(4):6-9. Yang L X.Integrated water resources management project for the downstream of Amu Darya and Syr Darya Rivers[J].Express Water Resources and Hydropower Information,2009,30(4):6-9.

[15]田裕釗.咸海干涸的因由及其他——蘇聯干旱區土地開發所引起的環境問題[J].自然資源,1990,12(5):48-58. Tian Y Z.The reasons of Aral Sea drying up and other environment problems which caused by land exploitation in arid areasof Soviet Union[J].Natural Resources,1990,12(5):48-58.

[16]王姣妍,鄧銘江,龍愛華,等.巴爾喀什湖分湖水平衡及其影響與優化保護研究[J].冰川凍土,2011,33(6):1353-1362. Wang J Y,Deng M J,Long A H,et al.Water balances of east and west lakes Balkhash and their optimization management[J].Glaciology and Geocryology,2011,33(6):1353-1362.

(責任編輯： 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

國家科技支撐計劃項目 (編號： 2012BAH27B05)資助。

10.6046/gtzyyg.2015.01.23

成晨，傅文學，胡召玲，等.基于遙感技術的近30年中亞地區主要湖泊變化[J].國土資源遙感,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，研究方向為遙感與地理信息系統。Email: chengchenxs07@sina.com。