鄱阳湖区水资源动态变化及驱动因素分析

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鄱阳湖是我国最大的内陆淡水湖泊。鄱阳湖又是世界重要湿地,对生态环境具有巨大的调节作用,具有多种重要湿地功能和典型淡水湖泊湿地的特点。近些年来由于气候变化、湖区人口增加与经济快速发展,过度围湖垦殖使得鄱阳湖大面积水域和湖滩草洲减少,严重破坏了鄱阳湖湿地生态平衡,引起了一系列的水环境问题。近20年来湖区水域面积也发生了巨大的变化。进入21世纪以来,湖区洪涝灾害威胁仍在,受五河来水以及长江来水的双重影响,鄱阳湖处于干枯周期,已经连续多年出现了偏枯现象。随着三峡工程逐步建成运行,三峡水库调度对鄱阳湖水资源、天然湿地资源和对生态环境的影响受到社会公众广泛关注。三峡工程运行后对鄱阳湖影响已初步显现,对区域水文情势的变化产生了一定影响。  遥感技术因其具有快速、大面积等优点,已经成为监测土地利用覆被变化的主要手段。因此,利用遥感技术对该地区水资源问题进行研究,具有重要理论和实践意义,能及时、准确地掌握和研究鄱阳湖区水资源的动态变化过程,为湖区土地资源的可持续利用及社会经济的可持续发展提供依据。  本研究以鄱阳湖区为研究对象,预在充分利用已有的研究基础上,结合研究区实际情况通过大量的研究区资料的收集,采用资料分析、遥感技术应用方法、地理信息系统和数理统计方法相结合开展研究。利用1988-2008年间不同时相遥感影像,建立分类系统,通过分析水域动态变化指标,揭示鄱阳湖区水资源动态变化趋势。根据气象和水文资料,分析气温、降水、蒸发规律,探讨影响水域面积变化的主要驱动因素。  本文得出的主要结论如下:  (1)遥感图像处理和分类  利用地面控制点,用已纠正好的影像图为基准对八期影像进行几何精纠正,切割影像确定研究区域,再进行假彩色合成。建立分类系统,在ENVI4.2软件中采用最大似然监督分类法对鄱阳湖典型湿地遥感影像进行计算机自动分类。分类的精度比较好。  (2)水资源时空变化分析  根据统计的水域面积,分析研究区近20年来水资源时空动态变化的规律,包括总体变化规律和年内季节变化规律。鄱阳湖水域面积总体上呈现减小趋势。1988-2008年水域面积减少了近126000.45公顷。其中1998年因为特大洪水,水域面积出现了高峰点。鄱阳湖年内水域面积变幅极大,1988年洪枯水域面积年内变化幅度达145454.4公顷;1998年年内变化幅度达122237.82公顷;2003年年内变化幅度达75497.67公顷;2008年年内变化幅度达111252.42公顷,体现了鄱阳湖是个季节性的湖泊。利用GIS的叠加功能,得出水域面积空间变化图,再通过面积转移矩阵,获取了水域面积变化的相互转化关系。  (3)水量和水位变化分析  基于研究区的水文实测资料,分近20年来水量和水位的动态变化,与水域面积的关系。近20年来,鄱阳湖区高水位呈略降低趋势。90年代后期湖区高水位显著增加,1998年湖区水位最高,2003年后湖区高水位呈降低趋势;近20年以来,鄱阳湖区低水位呈降低趋势。进入90年代后,月平均最低水位比较稳定,1996年之后最低水位呈缓慢降低趋势,2000年之后,受五河来水以及长江来水的双重影响,湖区枯水期水位降低,尤其是2006年、2007年、2008年处于干枯周期。  水位、水量和水域面积变化关系:1988-2008年鄱阳湖区水域面积和水位有较好的吻合关系。枯水期水位呈下降趋势,水域面积也相应的减少,1998年因特大洪水,出现了一个高点。4-8月降水量增多,水量也在4-8月增多,水位变高,与遥感解译的洪水位水域面积相对应;11月-3月降水量下降,水量变小,水位下降,与遥感解译的枯水位水域面积相对应。  (4)水域面积变化的驱动因素分析  结合同时期气象资料,利用数理统计方法对鄱阳湖区20年来气候因子时间序列进行趋势分析。研究结果表明:年平均气温呈现明显上升趋势,1995-2008年气温呈显著性上升,近20年来气温化趋势与全球变暖的趋势一致;年降水量呈减少趋势,1988-1998明显增加,1998年降水量达到最大值,2003年之后降水量呈明显减少趋势;年蒸发量1988-1988年之间呈现明显递减趋势。  水域面积与气候因素的相关性分析:利用SPSS软件,对水域面积与气候因子变化之间的关系进行了相关性的分析,揭示水资源变化的气候成因。水域面积与影响因子相关系数大小:降雨对水域面积特征影响最为明显为0.883,其次是年平均气温为-0.853,年蒸发量的变化与水域面积的变化相关性最小为0.666。在降雨量减少、气温升高、蒸发减少等的共同作用下鄱阳湖水域面积发生改变,最终出现水位下降,即降水减少和蒸发减少对湖泊水域面积的影响是正效应,而气温上升和对湖泊水域面积的影响是负效应。降雨量的减少是鄱阳湖区水域面积减少的主要影响因子。
其他文献
Objective: In order to understand the neurotoxic mechanism of paclitaxel, the motility and apoptosis of the animal model Caenorhabditis elegans were studied. Me