基于SRTM的2000-2018年青藏高原湖泊水位和水储量变化及驱动因素研究

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青藏高原湖泊分布众多、面积大,对气候变化十分敏感。随着遥感技术的不断发展,青藏高原湖泊群日益成为研究气候与环境变化的重点关注对象。分析青藏高原湖泊变化特征及其驱动机制对于全面认识气候变化、保护青藏高原生态环境和高效利用水资源至关重要。本文以青藏高原面积大于10km2的湖泊为研究对象,结合欧洲联合研究中心发布的全球地表水体数据集和湖泊周围的数字高程模型,估算了2000-2018年青藏高原410个湖泊的面积、水位和水储量变化。同时,结合青藏高原降水、温度和蒸散量等气象要素以及冰川对湖泊的补给对青藏高原湖泊扩张的驱动因素进行分析,本文的主要研究结果如下:(1)基于JRC全球地表水数据集,获取2000-2018年青藏高原面积大于10km2的410个湖泊每年的最小和最大范围。利用2000年湖泊及其周围的地形数据建立湖泊高程和面积之间的关系,结合获得的410个湖泊的最小范围和最大范围面积,估算青藏高原逐年各个湖泊所对应的最小水位和最大水位、最小和最大水储量变化以及各个湖泊每年的年内水位和水储量变化。同时,结合卫星测高数据获取湖泊的水位以验证所估算的湖泊水位的精度。(2)分析2000-2018年青藏高原湖泊时空变化规律。青藏高原湖泊整体处于扩张状态,湖泊面积、水位和水储量变化均呈上升趋势。青藏高原中北部地区湖泊扩张最快,南部地区的湖泊大部分呈现退缩趋势。不同大小的湖泊水位和水储量变化趋势相同,大小范围在100-500km~2的年最小范围和1000-5000km~2的年最大范围的湖泊水位和水储量变化最大。(3)分析青藏高原典型湖泊的连续水位变化,主要包括青藏高原四个扩张的湖泊(纳木错、库赛湖、盐湖、色林错)和两个收缩的湖泊(卓乃湖、羊卓雍措)的连续水位变化。其中,纳木错湖在2000-2005年湖泊水位上升最快;羊卓雍措自2005年开始湖泊水位不断下降;上游卓乃湖2011年溃决,水位快速下降,导致下游的盐湖和库赛湖的湖泊水位上升速率加快;色林错湖泊水位处于连续上升状态。(4)分析青藏高原湖泊变化的驱动力。结合不同区域的气象因子变化趋势和湖泊变化趋势,分析气象因子变化对湖泊扩张的影响,表明降水增加是影响湖泊扩张的主要气象因素。同时,分析有冰川补给的湖泊和无冰川补给的湖泊的水储量变化趋势,表明冰川补给对湖泊水储量变化影响较大。
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