基于Sentinel-2數據與遙感技術的淺河川徑流量估算模型

馮劉成

（新疆維吾爾自治區塔里木河流域干流管理局，新疆阿拉爾 843300）

西北干旱半干旱地區的水資源是影響區域生態安全關鍵因素之一，而詳實、準確的水文資料是區域水資源規劃、水旱災害防治的重要基礎[1]。由于自然環境惡劣、水文觀測經驗與技術不足，我國西北局部特別是干旱綠洲、戈壁淺灘地區的有效水文記錄存在嚴重缺失，這在一定程度上阻礙了該地水利工程建設和經濟發展[2]。因此，急需探索河流徑流量模擬新途徑，以解決該地區無水文背景資料的難題。一個成熟的方法是利用徑流動力學模型、陸面水文過程模型進行修正，然而該類模型需要大量連續性的氣象觀測和土地利用變化資料，因而在資料缺失地區幾乎難以實現[3]。隨著遙感技術的發展，國內外學者提出了針對河道徑流模擬的新方法。例如XU等[4]提出改進歸一化水體指數（MNDWI），這極大提高了水域面積提取精度。在此基礎上Ogilvie A等[5]用MNDWI指數改進了“降雨—徑流”模型，并在Tunisia地區7個湖區徑流模擬中將RMSE降低了54%。馬津等[1]提出了基于landsat-7影像構建“河寬—徑流量”模型，在黑河流域典型斷面處的測試精度達60%。Van Dijk等[6]基于微波遙感獲取的MEaSURES數據集模擬了全球442條河流的月平均流量。許繼軍等[7]利用亮溫數據成功模擬了全國61個代表性水文站的徑流量。當前，多源遙感技術在探測水文特征方面得到深入發展，然而我國的研究尚處起步階段。本文以塔里木河阿拉爾附近為研究區，以Sentinel-2影像提取的像元數與實測徑流量為關鍵參數，擬構建一種可移植的經驗模型，以期為西北淺川地區的水文資料補充提供一種遙感估算方法。……