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湖泊是自然生态系统的重要组成部分,是大自然赐予人类的“天然宝库”。羌塘高原地区的湖泊,地处青藏高原内陆,受人类活动的影响较小,对全球气候变化响应敏感,是气候变化的指示器。因此,研究羌塘高原上的湖泊变化对揭示该地区的气候变化规律具有重要的意义。现阶段关于湖泊的研究主要集中在两方面,一方面是利用遥感影像对湖泊的面积变化进行分析,另一方面是利用卫星测高数据对湖泊的水位变化进行研究。关于湖泊的水量变化的研究则相对较少。 基于多源遥感数据,本文研究了羌塘高原地区湖泊水量变化,主要分为两个方面:一方面侧重于时间尺度,利用多元遥感数据估算了羌塘高原七个典型湖泊近四十年的水量变化;另一方面侧重于空间尺度,基于现有的研究成果,本文估算了羌塘高原91个湖泊近十年(2003-2009)的湖泊水量变化。详细内容如下: (1)基于Landsat遥感影像,通过目视解译和阈值法提取了羌塘高原地区典型湖泊在1970年、1990年、2000年和2010年的面积数据。其中,羌塘高原南部地区的典型湖泊在1970年到2010年这四十年间的变化较为一致,都呈现了扩张趋势,其中色林错、纳木错和兹格塘错在面积一直扩张,而昂孜错、扎日南木错、当惹雍错和达则错则是缩小再扩张;色林错面积增加了约669.5km2,超过纳木错,成为典型湖泊中面积最大的湖泊。 (2)基于Envisat/RA2测高数据监测了羌塘高原南部典型湖泊在2002至2010年的水位变化情况。其中,色林错的湖泊水位增加最多,达到0.69m/y,其次是昂孜错的水位增加约为0.39m/y,达则错增加约为0.38m/y,兹格塘错增加约为0.36m/y,当惹雍错增加约为0.26m/y,纳木错增加约为0.24m/y,水位增加最小的湖泊是扎日南木错,水位增加速率约为0.22m/y。 (3)通过提取对应时间段的七个典型湖泊的水位和面积数据,建立了典型湖泊的水位-面积经验方程,并通过经验方程推算了1970年的水位,通过水量变化估算方程估算了湖泊近四十年的水量变化。其中,色林错水量增加约为21.1km3,纳木错的水量增加约为7.6km3,当惹雍错的水量增加约1.7km3,达则错的水量增加约为1.4km3,扎日南木错的水量增加约为1.3km3,兹格塘错的水量增加约为1.2km3,昂孜错的湖泊水量增加最少,约为1.0 km3。 (4)基于已公布的水位变化速率数据,本文通过Landsat遥感影像提取湖泊面积,利用水量变化估算方程估算了羌塘高原地区湖泊在2003年至2009年间的水量变化,速率约为+5.3km3/y。同时,本文用GRACE重力场数据反演的该地区的水储量变化的结果为6.1km3/y。两种方法反演的结果比较一致,表明利用水位和面积数据估算羌塘高原湖泊水量变化的合理性。