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自然资源遥感  2025, Vol. 37 Issue (6): 251-262    DOI: 10.6046/zrzyyg.2024339
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基于多源遥感的1995—2023年间色林错水域变化特征及淹没趋势分析
王皓琛1,2(), 贺鹏1,2(), 陈虹2, 童立强2, 郭兆成2, 涂杰楠2, 王根厚1
1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083
2.中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
Analyzing water area changes and inundation trends in Siling Co during 1995—2023 based on multi-source remote sensing
WANG Haochen1,2(), HE Peng1,2(), CHEN Hong2, TONG Liqiang2, GUO Zhaocheng2, TU Jienan2, WANG Genhou1
1. School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China
2. China Aero Geophysical Survey & Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
全文: PDF(6503 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

色林错作为西藏自治区第一大湖,近年来扩张趋势显著,对周边牧民活动、基础设施乃至生态环境均构成一定威胁。该文基于Landsat和GF系列光学卫星影像以及ERS-2,ICESat,CryoSat-2和ICESat-2等卫星测高数据,系统重建了1995—2023年间色林错湖泊面积、水位与水量变化的时间序列,通过Mann-Kendall趋势分析,划分湖泊面积变化的不同阶段并揭示各阶段的关键变化特征,并对淹没趋势及其影响进行初步判断。结果表明: ①在1995—2023年间,色林错水域面积增加了676.75 km2,年均扩张速率为24.17 km2/a; 水位上升了约13.32 m,年均上升速率为0.48 m/a; 水量增加了28.45 Gt,年均增长速率为1.02 Gt/a; ②1995—2023年间色林错可分为4个变化阶段,包括1995—2000年的波动增长期、2000—2011年的急速扩张期、2011—2017年的相对稳定期及2017—2023年的再次扩张期; ③波动增长期和急速扩张期的淹没区域主要集中在湖泊南北方向,相对平稳期淹没区无明显扩张,再次扩张期淹没区分布于湖泊东部; ④色林错水位持续上涨导致周边的淹没风险逐年提升,目前淹没高风险区主要集中在湖泊南岸,建议后续对湖南岸地区予以重点关注。

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王皓琛
贺鹏
陈虹
童立强
郭兆成
涂杰楠
王根厚
关键词 遥感色林错卫星测高湖泊水位淹没风险    
Abstract

Siling Co, the largest lake in Xizang Autonomous Region, has expanded significantly in the past few years, threatening surrounding pastoral activities, infrastructures, and even the ecological environment. This study systematically reconstructed the time series of changes in the lake area, water level, and water volume of Siling Co from 1995 to 2023 using optical images from satellites Landsat and GF, as well as altimeter data from satellites ERS-2, ICEsat, Cryosat-2, and ICEsat-2. Through Mann-Kendall trend analysis, the study determined the stages of the lake area changes and revealed the key characteristics of various stages. Furthermore, it also made a preliminary judgement on the inundation trend and its impacts. The results indicate that from 1995 to 2023, Siling Co experienced an increase in water area of 676.75 km2 (with an annual average of 24.17 km2/a), a water level rise of approximately 13.32 m (with an annual average of 0.48 m/a), and a water volume growth of 28.45 Gt (with an annual average of 1.02 Gt/a). The changes in Siling Co from 1995 to 2023 can be divided into four stages: the fluctuating growth stage from 1995 to 2000, the rapid expansion stage from 2000 to 2011, the relatively stable stage from 2011 to 2017, and the re-expansion stage from 2017 to 2023. The inundated areas during the fluctuating growth and rapid expansion stages were primarily concentrated in the northern and southern parts of the lake. During the relatively stable stage, no significant expansion was observed in the inundated areas. In the re-expansion stage, the inundated areas were distributed in the eastern part of the lake. The continuous rise in the water level of Siling Co led to an annually increasing risk of surrounding inundation. Currently, the areas exposed to a high inundation risk are primarily concentrated along the south bank of the lake, which should be the focus in future monitoring and research.

Key wordsremote sensing (RS)    Siling Co    satellite altimetry    lake level    inundation risk
收稿日期: 2024-10-09      出版日期: 2025-12-31
ZTFLH:  TP79  
基金资助:中国地质调查局地质调查项目“地质灾害隐患综合遥感识别”(DD20230083);“青藏高原及周缘地区冰崩冰湖溃决灾害(链)遥感地质调查与评价”(DD20230448)
通讯作者: 贺鹏(1986-),男,博士,高级工程师,主要从事遥感地质与地质灾害防治等方面研究。Email: hepeng@mail.cgs.gov.cn
作者简介: 王皓琛(1999-),男,博士研究生,主要从事环境地质、地质灾害遥感研究工作。Email: 3101230027@email.cugb.edu.cn
引用本文:   
王皓琛, 贺鹏, 陈虹, 童立强, 郭兆成, 涂杰楠, 王根厚. 基于多源遥感的1995—2023年间色林错水域变化特征及淹没趋势分析[J]. 自然资源遥感, 2025, 37(6): 251-262.
WANG Haochen, HE Peng, CHEN Hong, TONG Liqiang, GUO Zhaocheng, TU Jienan, WANG Genhou. Analyzing water area changes and inundation trends in Siling Co during 1995—2023 based on multi-source remote sensing. Remote Sensing for Natural Resources, 2025, 37(6): 251-262.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2024339      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2025/V37/I6/251
Fig.1  色林错流域概况图
数据年份 传感器类型 空间分辨率/m 数据格式
1995—2012年 Landsat TM/ETM+ 30 GeoTIFF
2013—2023年 GF-1 WFV 16 GeoTIFF
Tab.1  光学遥感卫星详情
测高卫星 传感器 工作年份 周期/d 足迹间距/m 精度/cm
ERS-2 RA 1995—2011年 35 约300 约10
ICESat GLAS 2003—2009年 91 约170 约10
CryoSat-2 SIRAL 2010年至今 369 约300 1~3
ICESat-2 ATLAS 2018年至今 91 约0.7 约3
Tab.2  卫星基本参数
Fig.2  色林错1995—2023年面积变化
Fig.3  色林错水位测点足迹数据分布示意图
Fig.4  偏差校正前后对比
年份 传感器类型 统计月数/月 平均水位/m
1995年 ERS-2 5 4 534.63
1996年 6 4 534.46
1997年 5 4 534.83
1998年 5 4 535.08
1999年 4 4 535.80
2000年 5 4 537.11
2001年 5 4 538.60
2002年 5 4 539.77
2003年 ICESat 2 4 541.01
2004年 3 4 541.51
2005年 3 4 542.60
2006年 2 4 543.15
2007年 2 4 543.61
2008年 2 4 544.06
2009年 2 4 544.11
2010年 CryoSat-2 4 4 544.81
2011年 5 4 545.43
2012年 5 4 545.92
2013年 6 4 546.13
2014年 6 4 546.34
2015年 6 4 546.18
2016年 5 4 545.82
2017年 6 4 545.99
2018年 ICESat-2 3 4 546.70
2019年 4 4 546.82
2020年 4 4 547.27
2021年 2 4 547.58
2022年 3 4 547.81
2023年 2 4 547.95
Tab.3  色林错1995—2023年平均水位变化
Fig.5  1995—2023年色林错卫星测高数据与Hydroweb数据水位比较
年份 水量/Gt 年份 水量/Gt 年份 水量/Gt
1995—1996年 -0.30 2005—2006年 1.23 2015—2016年 -0.86
1996—1997年 0.66 2006—2007年 1.03 2016—2017年 0.41
1997—1998年 0.45 2007—2008年 1.03 2017—2018年 1.70
1998—1999年 1.31 2008—2009年 0.12 2018—2019年 0.31
1999—2000年 2.47 2009—2010年 1.62 2019—2020年 1.07
2000—2001年 2.95 2010—2011年 1.46 2020—2021年 0.75
2001—2002年 2.36 2011—2012年 1.16 2021—2022年 0.56
2002—2003年 2.58 2012—2013年 0.50 2022—2023年 0.32
2003—2004年 1.06 2013—2014年 0.50 1995—2023年 28.45
2004—2005年 2.38 2014—2015年 -0.38
Tab.4  色林错1995—2023年间水量变化
Fig.6  色林错面积、水位和水量变化趋势
Fig.7  各阶段色林错面积变化趋势
年份 时期 R2 Z P
1995—2000年 波动增长期 0.73 2.254 0.01 < P <0.05
2000—2011年 急速扩张期 0.95 4.457 P < 0.001
2011—2017年 相对稳定期 0.53 0.901 P > 0.05
2017—2023年 再次扩张期 0.97 3.004 P < 0.01
Tab.5  各阶段色林错Mann-Kendall趋势检验
Fig.8  色林错1995—2023年淹没范围变化
Fig.9  湖泊各阶段淹没趋势
Fig.10  色林错当前淹没状况
Fig.11  色林错潜在淹没威胁区分布图
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