塔里木河流域实际灌溉面积变化及其对陆地水储量的影响分析 被引量：1

1

作者 徐冉 郝震 +3 位作者 赵红莉 马佳丽 贺君彦 王镕 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第6期612-622,共11页

塔里木河(简称塔河)流域是典型的干旱绿洲农业区,明晰农业灌溉面积增长对流域水储量的影响,对于维护流域生态环境稳定和可持续发展尤为重要。本文提出了基于作物长势的实际灌溉面积遥感监测方法,采用Landsat卫星影像解译了塔河流域2003... 塔里木河(简称塔河)流域是典型的干旱绿洲农业区,明晰农业灌溉面积增长对流域水储量的影响,对于维护流域生态环境稳定和可持续发展尤为重要。本文提出了基于作物长势的实际灌溉面积遥感监测方法,采用Landsat卫星影像解译了塔河流域2003—2022年实际灌溉面积,利用相关系数及脱钩指数评价了流域实际灌溉面积变化与水储量的相关和依赖关系。研究结果表明:(1)干旱区灌溉与非灌溉植被长势差异显著,以卫星遥感影像计算的作物生育期内最大植被指数(NDVI)为分类指标,采用随机森林分类器辅以一定数量的样本,可实现大范围年实际灌溉面积的快速提取;(2)塔河流域2003—2022年间实际灌溉面积由2989万亩增加到5420万亩,增长比例为81.33%。5个地州中增长量最大的是阿克苏地区,共增了926万亩,增长比例为87.94%;其次是喀什地区,共增长了668万亩,增长比例为77.44%;(3)从相关系数上看,塔河流域2003—2022年间实际灌溉面积与陆地水储量的相关系数为-0.74,5个地州中阿克苏相关性最高,为-0.96,克州最小,为-0.56;(4)从脱钩指数上看,整个流域灌溉面积的增长强依赖于水储量消耗,虽然依赖度近年来有所降低,但未达脱钩状态。从空间上看,喀什、克州、巴州、阿克苏均为强依赖状态,和田为脱钩状态。上述结果表明,对塔河流域大部分地区而言,如果灌溉效率没有显著提升,灌溉面积已不宜继续扩大。本文的研究结果可为塔里木河流域水资源管理与可持续发展提供参考。 展开更多

关键词 塔里木河流域 实际灌溉面积 时空变化 陆地水储量 脱钩指数 随机森林分类

在线阅读 下载PDF 职称材料

疏勒河流域陆地水储量与植被指数的时空耦合关系 被引量：9

2

作者 岳东霞 苗俊霞 +4 位作者 朱敏翔 周妍妍 邹明亮 陈冠光 郭建军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第14期5268-5278,共11页

干旱区水资源与植被生长状态的时空变化规律及其耦合关系的研究一直以来都是水文学和生态学等领域研究的重点和热点。以我国干旱区内陆河流域-疏勒河流域为研究区,利用2002-2016期间GRACE卫星反演的陆地水储量变化(TWSA)和MODIS的增强... 干旱区水资源与植被生长状态的时空变化规律及其耦合关系的研究一直以来都是水文学和生态学等领域研究的重点和热点。以我国干旱区内陆河流域-疏勒河流域为研究区,利用2002-2016期间GRACE卫星反演的陆地水储量变化(TWSA)和MODIS的增强型植被指数(EVI)两个指标开展了基于像元的流域水资源和植被状态的时空格局变化及其耦合关系研究。结果表明:(1)在时间尺度上,疏勒河流域的TWSA和EVI表现出明显的周期性、季节性以及趋势性规律;(2)在空间尺度上,基于像元的流域TWSA和EVI均呈明显的空间异质性;(3)在时空耦合关系方面,年均TWSA与EVI在流域整体尺度上呈中度负相关;在子分区尺度上,中部平原区呈高度负相关,南部山区和北部山区相关性不显著;在像元尺度上,年均TWSA与EVI呈高度负相关、中度负相关、低度负相关的像元分别占全流域的19%、32%和31%;仅有18%的像元呈低度正相关,说明疏勒河流域的TWSA与EVI的时空耦合关系复杂且具有明显的空间异质性和尺度效应。研究结论将为疏勒河流域的水资源优化配置和合理开发利用,以及为实现干旱区的可持续发展提供科学依据。 展开更多

关键词 GRACE卫星 陆地水储量变化(TWSA) 增强型植被指数(EVI) 时空耦合关系 疏勒河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

归一化植被指数对陆地水储量和降水变化的响应研究——以塔里木河流域为例 被引量：7

3

作者 孙倩 阿丽亚.拜都热拉 依力亚斯江.努尔麦麦提 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第2期54-59,共6页

利用美国国家航空航天局(NASA)提供的MODIS归一化植被指数(NDVI)数据,探讨了2003-2013年10 a间塔里木河流域NDVI的时空动态分布情况,辅以根据GRACE重力场恢复与气候实验重力卫星和TRMM热带降雨测量使命卫星数据所反演的陆地水储量和降... 利用美国国家航空航天局(NASA)提供的MODIS归一化植被指数(NDVI)数据,探讨了2003-2013年10 a间塔里木河流域NDVI的时空动态分布情况,辅以根据GRACE重力场恢复与气候实验重力卫星和TRMM热带降雨测量使命卫星数据所反演的陆地水储量和降水量数据,研究了10 a间塔里木河流域植被覆盖变化对陆地水储量变化的响应。结果表明:(1)春季NDVI最大值为0.033 67,最小值为-0.010 13,夏季NDVI值最大值为0.617 39,最小值为-0.111 72,秋季NDVI最大值为0.563 38,最小值为-0.047 11,冬季NDVI最大值为0.281 61,最小值为-0.078 64;植被NDVI呈现出夏季>秋季>冬季>春季的规律,离河道越近,植被覆盖度也就越高,同时,植被覆盖度指数会随着越靠近沙漠、戈壁而逐步降低。(2)10 a间NDVI呈现大范围的降低趋势,只有少许范围内具有显著的增加趋势;陆地水储量和降水量的变化趋势,从西北向东南方向呈现出由急剧降低逐步递增为急剧增加。(3)区域A、B、C、D 10 a间NDVI的变化趋势分别是较为复杂、微弱降低、微弱增加和非常显著的增加。(4)降水量与NDVI之间呈现正相关关系,但影像有明显的时滞性,降水量与NDVI之间呈现负相关,植被NDVI与陆地水储量呈负相关,但是对NDVI的影响明显比陆地水储量对NDVI的影响更为显著。 展开更多

关键词 归一化植被指数 重力场恢复与气候实验重力卫星 陆地水储量 热带降雨测量使命卫星

在线阅读 下载PDF 职称材料

淮河流域陆地水储量与干旱指标分析 被引量：10

4

作者 李晓英 吴淑君 +1 位作者 王颖 崔威 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期80-85,共6页

基于GRACE卫星数据、MODIS数据和降水数据分析了2003—2016年淮河流域陆地水储量、植被指数和降水的多年时空变化,并探究标准化陆地水储量指数(SWSI)、标准化降水指数(SPI)与条件植被指数(VCI)对流域干旱的指示性。结果表明:淮河流域陆... 基于GRACE卫星数据、MODIS数据和降水数据分析了2003—2016年淮河流域陆地水储量、植被指数和降水的多年时空变化,并探究标准化陆地水储量指数(SWSI)、标准化降水指数(SPI)与条件植被指数(VCI)对流域干旱的指示性。结果表明:淮河流域陆地水储量呈显著下降趋势,降水量微弱下降,植被覆盖率显著上升;SPI与VCI相关性较高,与SWSI变化较为一致;SWSI与SPI指示的不同等级干旱月份数量基本相当,明显小于VCI;SPI对淮河流域历史干旱存在漏报,VCI指示的干旱等级略偏高;SWSI整体表现较为良好,能够有效监测淮河流域旱情。 展开更多

关键词 陆地水储量 干旱 标准化降水指数 条件植被指数 标准化陆地水储量指数 淮河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

长江流域陆地水储量异常的卫星重力监测与干旱指数对比分析 被引量：5

5

作者 赵雅娴 张子占 +1 位作者 郑硕 闫昊明 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期121-127,共7页

利用GRACE/GRACE-FO数据对长江流域2003~2021年期间发生的干旱事件进行定量分析,以探究卫星重力监测区域性干旱的可行性。采用3个机构发布的5种GRACE/GRACE-FO数据产品(CSR_SH、JPL_SH、GFZ_SH、CSR_M、JPL_M)反演长江流域陆地水储量异... 利用GRACE/GRACE-FO数据对长江流域2003~2021年期间发生的干旱事件进行定量分析,以探究卫星重力监测区域性干旱的可行性。采用3个机构发布的5种GRACE/GRACE-FO数据产品(CSR_SH、JPL_SH、GFZ_SH、CSR_M、JPL_M)反演长江流域陆地水储量异常(TWSA),计算陆地水储量亏损(WSD)和水储量亏损指数(WSDI),结合气象干旱数据(SPI、SPEI、scPDSI)对5种数据产品的结果进行比较,并对2003~2021年长江流域干旱事件进行分析。结果表明,不同机构发布的GRACE/GRACE-FO数据产品对长江流域干旱事件严重等级的划分具有一定差异;WSDI与6个月时间尺度的SPEI相关性最高,相关系数为0.66,与scPDSI相关系数最低为0.54,降水是影响长江流域陆地水储量变化的重要因素;长江流域最严重的干旱事件发生在2019年夏秋季,干旱强度为2.31,持续10个月,水储量累计亏损达到415 Gt,此次干旱事件的WSDI空间分布图显示2019-09干旱最为严重,出现极端干旱区域。WSDI可反映长江流域干旱分布的时空变化,可在监测全球和大尺度区域干旱方面发挥重要作用。 展开更多

关键词 GRACE/GRACE-FO重力卫星 陆地水储量异常 水储量亏损指数 干旱事件

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GRACE和MODIS数据的长江流域陆地水储量变化分析及预测 被引量：8

6

作者 李晓英 叶根苗 +1 位作者 蔡晨凯 苏志伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第5期130-135,共6页

利用GRACE重力卫星数据反演的长江流域陆地水储量变化(TWSA)以及MODIS遥感数据生成的归一化植被指数(NDVI),从趋势性、相关性及时空变化特征3方面分析长江流域陆地水储量变化以及植被覆盖变化。结果表明:长江流域归一化植被指数(NDVI)... 利用GRACE重力卫星数据反演的长江流域陆地水储量变化(TWSA)以及MODIS遥感数据生成的归一化植被指数(NDVI),从趋势性、相关性及时空变化特征3方面分析长江流域陆地水储量变化以及植被覆盖变化。结果表明:长江流域归一化植被指数(NDVI)与陆地水储量变化(TWSA)之间有强相关性,二者均在2月份达到最低值,在8月份达到峰值,季节变化均呈现夏季>秋季>春季>冬季的规律。利用GRACE水储量与NDVI最小二乘拟合关系,通过灰色预测模型得出长江流域2016年为偏丰水年。研究结果可为长江流域水资源规划及预警提供参考依据。 展开更多

关键词 GRACE卫星 长江流域 陆地水储量(TWS) 归一化植被指数(NDVI) 灰色预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卫星遥感数据和SPA的淮河流域陆地水储量变化研究 被引量：1

7

作者 吴淑君 李晓英 +1 位作者 郑浩然 王颖 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第6期81-85,共5页

为研究流域陆地水储量多年变化情况,以淮河流域为例,利用2003-2016年GRACE重力卫星数据反演流域陆地水储量变化,分析其多年时空变化规律;利用MODIS遥感数据生成归一化植被指数NDVI,通过皮尔逊相关系数和SPA集对分析,结合降雨、温度、径... 为研究流域陆地水储量多年变化情况,以淮河流域为例,利用2003-2016年GRACE重力卫星数据反演流域陆地水储量变化,分析其多年时空变化规律;利用MODIS遥感数据生成归一化植被指数NDVI,通过皮尔逊相关系数和SPA集对分析,结合降雨、温度、径流、NDVI和环流数据分析陆地水储量变化的主要影响因子。结果表明:GRACE反演的淮河流域陆地水储量整体呈现微弱下降趋势,具有年周期性,秋季初期达到峰值;流域南部桐柏山和大别山区域陆地水储量上升,北部流域内的郑州区域陆地水储量显著下降;陆地水储量变化与温度相关度较低,主要受降雨、径流变化影响,呈正相关,受当地植被归一化指数和环流指数影响相对较小,呈负相关。 展开更多

关键词 陆地水储量变化 GRACE重力卫星 归一化植被指数(NDVI) 集对分析 影响因子 淮河流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

四种常见气象干旱指数在新疆的适宜性评估

8

作者 陈珍 蔡朝朝 +2 位作者 马楠 戴硕 王震鲁 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期260-269,共10页

利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四... 利用新疆地区2001—2022年间的4种常用气象干旱指数(SPI、SPEI、PDSI、SC-PDSI),通过其与土壤湿度、河川径流量和陆地水储量变化量的相关性分析,以及对历史典型干旱时间的响应能力,同时利用Mann-Kendall突变检验、趋势分析等方法,对四种指数的时空差异进行分析,评估各指数在新疆地区的适宜性。结果表明:(1)PDSI指数与土壤湿度、河川径流量呈现出最强的相关性,与陆地水储量变化量的相关性仅次于SC-PDSI;在典型干旱事件反映上,PDSI指数表现最优。(2)新疆整体正处于湿润状态;在时间序列上,四种干旱指数均反映出研究时段内新疆地区轻微变干的趋势(趋势值均在-0.01左右),干湿突变点出现的时间和数量也各不相同。(3)整体来看,在空间分布上,新疆北部、中部和中南部的干旱程度高于新疆西部和东部部分地区;相比PDSI的描述情况,SC-PDSI指数较其他三种干旱指数表现出较大的趋势率变化幅度(趋势率范围为-0.3054~0.3237),对干湿变化幅度描述过重、SPI描述过轻、SPEI描述情况相近。总体而言,PDSI指数在新疆地区的适宜性最优。 展开更多

关键词 气象干旱指数 适用性分析 土壤湿度 河川径流量 陆地水储量 新疆地区

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用GRACE数据研究柴达木盆地区域水储量时空变化及干旱特征 被引量：2

9

作者 杨国林 孙学先 +3 位作者 胡栋 锁旭宏 邵明 曹辰 《导航定位学报》 CSCD 2023年第1期107-112,共6页

为了进一步研究青藏高原东北部柴达木盆地水储量变化时空分布及其干旱特征,提出一种水储量时空变化及干旱特征分析方法:利用重力恢复与气候实验卫星(GRACE)数据、全球陆面数据同化模型(GLDAS)数据以及中国地面气候资料日值数据集(V3.0)... 为了进一步研究青藏高原东北部柴达木盆地水储量变化时空分布及其干旱特征,提出一种水储量时空变化及干旱特征分析方法:利用重力恢复与气候实验卫星(GRACE)数据、全球陆面数据同化模型(GLDAS)数据以及中国地面气候资料日值数据集(V3.0)中5个气象站点降水数据,通过500 km高斯滤波和去相关滤波、基于空间约束的区域质量变化估计方法和反距离加权平均法,得到2004—2016年间柴达木盆地水储量变化、相对水储量指数和标准化降水指数(SPI)。研究结果表明:时间分布上,2004—2016年柴达木盆地水储量变化整体呈上升趋势,且在2004—2006年、2007—2012年和2013—2016年3个时间段内分别呈下降—上升—下降趋势,与水文模型GLDAS计算得到的水储量变化趋势基本一致;空间分布上,除11月之外其余月份均有较为明显的南北差异;在相对水储量指数与SPI对比中,相对水储量指数与SPI变化趋势基本相同,不同于SPI指数,相对水储量指数变化幅度更小,且反映柴达木盆地干旱情况较SPI更为准确;通过GRACE监测到柴达木盆地2004—2007年为极端干旱发生状况比较严重的时间段,2006年出现夏伏旱,2015年2月干旱严重,2009年和2013年个别月份出现干旱,与柴达木盆地实际干旱情况一致。 展开更多

关键词 重力恢复与气候实验卫星(GRACE) 柴达木盆地 水储量时空变化 相对水储量指数 标准化降水指数 干旱

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GRACE重力卫星数据的珠江流域干旱监测 被引量：15

10

作者 邓梓锋 吴旭树 +2 位作者 王兆礼 李军 陈晓宏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期179-187,共9页

为探究重力恢复和气候试验任务(Gravity Recovery and Climate Experiment mission,GRACE)卫星数据在干旱研究中的应用潜力,该研究采用基于GRACE重力卫星数据的无量纲的标准化水储量赤字干旱指数(Water Storage Deficit Index,WSDI)对... 为探究重力恢复和气候试验任务(Gravity Recovery and Climate Experiment mission,GRACE)卫星数据在干旱研究中的应用潜力,该研究采用基于GRACE重力卫星数据的无量纲的标准化水储量赤字干旱指数(Water Storage Deficit Index,WSDI)对珠江流域2002-2017年进行干旱监测,通过将其和常用干旱指数与实际干旱质心轨迹进行对比,评估其在珠江流域的干旱监测效用。研究结果表明:1)2002-2017年期间,WSDI监测到的旱情与实际发生的旱情基本一致,GRACE重力卫星数据能捕捉到干旱事件的发生、发展和消亡以及其干旱特征;2)WSDI的时间变化及其对气候异常的响应与常用干旱指数吻合良好,具有有着较强的相关性,且能反映研究区长期的综合水分变化。除了SPI-3与SPEI-3外,其他常用干旱指数与WSDI的相关系数都在0.665以上,其中scPDSI相关指数最高,为0.803;3)WSDI与常用干旱指数在空间上描述的干旱事件的干旱质心轨迹基本一致,都能大致反映出了大范围干旱事件的干旱质心从东往西移动的现象。WSDI能从时间和空间上刻画出研究区水文干旱的演变规律,适用于大尺度水文干旱的监测与评估,具有明显的优势和应用潜力。 展开更多

关键词 干旱 GRACE重力卫星 标准化水储量赤字干旱指数 效用评估 珠江流域

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用GRACE时变重力场数据监测长江流域干旱 被引量：10

11

作者 王杰龙 陈义 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2021年第2期196-200,共5页

利用2003-01~2014-12 CSR和JPL的RL06 Mascon解、RL06球谐系数(SH)解及level-3等6种GRACE时变重力场模型数据和GPM数据产品,分别计算长江流域的水储量和降雨变化,并利用广义三角帽方法分析GRACE数据的不确定性,同时计算水储量亏损指数(W... 利用2003-01~2014-12 CSR和JPL的RL06 Mascon解、RL06球谐系数(SH)解及level-3等6种GRACE时变重力场模型数据和GPM数据产品,分别计算长江流域的水储量和降雨变化,并利用广义三角帽方法分析GRACE数据的不确定性,同时计算水储量亏损指数(WSDI),以监测和分析长江流域干旱的时空特征,并与改进的帕默尔指数(scPDSI)进行对比。结果表明:目前在反演水储量变化方面,Mascon方法的不确定性小于球谐系数法,JPL_M、CSR_M、CSR_L3、JPL_L3、CSR_SH和JPL_SH的具体不确定性分别为3.51 mm、3.78 mm、5.45 mm、9.87 mm、9.12 mm及10.71 mm;降雨是影响长江流域水储量变化的重要因素,两者的相关系数达0.67,同时两者都具有明显的季节性变化;水储量亏损指数探测到2003-01~2014-12长江流域共历经6次干旱事件,最长时间的干旱始于2003-02,持续24个月;最严重的干旱发生于2006年春季和2011年夏季,强度分别为2.15和1.97;平均水储量亏损指数的空间分布表明,2006-07~2007-06几乎整个长江流域都处于干旱状态,而2011-03~11干旱主要集中于长江流域下游、中游和上游东南地区。 展开更多

关键词 GRACE 干旱评估 水储量亏损指数 陆地水储量变化 改进帕默尔指数

在线阅读 下载PDF 职称材料