近30年岱海湖泊面積變化遙感監測及驅動力分析
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作者:孟慶吉 高戰武 吳海曼 耿忌非 范春燕 劉金霖 鄢上欽
摘 要：岱海處于農牧交錯地帶，生態環境較為脆弱，湖泊的變化易受自然和人為因素的影響。該研究以Landsat遙感影像為數據源，以岱海為研究區，運用歸一化水體指數，分析了1990―2020年岱海湖泊面積的變化狀況，并探討了產生變化的驅動力因素。結果表明，1990―2020年岱海湖泊面積呈持續減小態勢，其中1990―1999年湖泊面積萎縮最為顯著，縮減面積達25.05km2。岱海湖泊面積縮減的自然因素為多年來降水量減少和氣溫升高導致的蒸發量增大，致使入湖水量不斷減少;人為因素為人類活動對自然環境干擾程度的加深，以及經濟的發展使得需水量增加，對湖泊面積造成了巨大影響。
關鍵詞：岱海;湖泊;歸一化水體指數;遙感;監測
中圖分類號 S127 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）24-0106-04
Remote Sensing Monitoring and Driving Force Analysis of Daihai Lake Area Change in the Past 30 Years
MENG Qingji1 et al.
?。?Baicheng Teachers College， Baicheng 137000， China）
Abstract： Daihai is located in the agricultural and pastoral transition zone， the ecological environment is relatively fragile， and the changes of the lake are easily affected by natural and human factors. Therefore， this paper uses Landsat remote sensing image as the data source， Daihai as the research area， and uses the normalized water body Index to analyze the changes in the area of Daihai Lake from 1990 to 2020， and explore the driving forces for the changes. Studies have shown that the area of Daihai lakes has continued to decrease from 1990 to 2020. The area of lakes has shrunk most significantly from 1990 to 1999， with a reduced area of 25.05 km2. The natural factors for the reduction in the area of Daihai Lake are the increase in evaporation caused by the decrease in precipitation and the increase in temperature over the years， resulting in the continuous decrease of the amount of water entering the lake; the human factors are the deepening of the interference of human activities on the natural environment， and the economic Development has increased water demand and has had a huge impact on the area of the lake.
Key words： Daihai; Lake; Normalized water index; Remote sensing; Monitoring
湖泊作為地表水生生態系統的重要組成部分，在調節河川徑流、發展灌溉、提供工業和飲用的水源等方面發揮著重要的作用[1]。對湖泊的開發和利用需要持有可持續發展的理念，尤其是對于處于農牧交錯地帶的湖泊，更加需要關注對其合理利用。
近些年來，學者們應用遙感技術對湖泊的變化進行了大量的研究。研究表明，2000―2018年期間，岱海湖泊面積持續縮減且多轉化為內陸灘涂和沼澤草地[2];運用人工目視解譯方法，分析得出1976―2015年岱海湖面持續萎縮，其中1995―2000年湖面萎縮最顯著[3];通過對近50年數據進行分析得出，岱海湖泊面積不斷縮小且礦化度升高較快[4];受自然和人為因素的影響，2002―2012年岱海面積持續減小，其重心逐漸向偏北方向移動[5];1989―2018年期間岱海湖面面積呈現為遞減趨勢，其中人類活動是其變化的主要原因[6]。
以上學者雖然對岱海湖泊變化做出了一定的研究，但湖泊變化原因的分析還不夠細致。鑒于此，本研究以Landsat遙感影像為數據源，以岱海為研究區，利用歸一化水體指數作為研究方法，分析了1990―2020年岱海湖泊面積變化狀況，研究影響變化的驅動因素，以期為岱海湖泊的保護提供科學依據。
1 研究區概況
岱海位于內蒙古自治區烏蘭察布市涼城縣東北部，為內陸封閉型微咸湖泊，是內蒙古第三大內陸湖。岱海整體呈長橢圓形，為東北-西南走向，湖泊面積約70km2，平均水深9m。該地地處我國季風區和非季風區交界地帶，屬農牧交錯帶，即生態環境脆弱地帶，年降水量在204～547mm，降水主要集中在夏季且多暴雨，多年平均氣溫為5.2℃，多年平均蒸發量1938mm。湖泊水量補給主要來源于弓壩河、五號河、目花河和天成河等河流[7]，水生生物及植物種類豐富多樣。近些年來，受到自然因素變化和人類活動加劇的雙重干擾，致使湖區面積持續萎縮、濕地嚴重退化、生態環境變得更加脆弱。2000年、2002年，岱海濕地和岱海分別被評為我國重要濕地和自治區級自然保護區[8]，整體受保護程度逐漸提高，2016年以來更是對岱海流域進行了綜合治理。
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