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    三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识

    余姝辰 余德清 王伦澈 李长安 贺秋华 向菲菲

    余姝辰, 余德清, 王伦澈, 李长安, 贺秋华, 向菲菲, 2019. 三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识. 地球科学, 44(12): 4275-4283. doi: 10.3799/dqkx.2019.182
    引用本文: 余姝辰, 余德清, 王伦澈, 李长安, 贺秋华, 向菲菲, 2019. 三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识. 地球科学, 44(12): 4275-4283. doi: 10.3799/dqkx.2019.182
    Yu Shuchen, Yu Deqing, Wang Lunche, Li Chang'an, He Qiuhua, Xiang Feifei, 2019. Remote Sensing Study of Dongting Lake Beach Changes before and after Operation of Three Gorges Reservoir. Earth Science, 44(12): 4275-4283. doi: 10.3799/dqkx.2019.182
    Citation: Yu Shuchen, Yu Deqing, Wang Lunche, Li Chang'an, He Qiuhua, Xiang Feifei, 2019. Remote Sensing Study of Dongting Lake Beach Changes before and after Operation of Three Gorges Reservoir. Earth Science, 44(12): 4275-4283. doi: 10.3799/dqkx.2019.182

    三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识

    doi: 10.3799/dqkx.2019.182
    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 41871019

    国家自然科学基金项目 41672356

    湖南省国土资源厅“湖南省地理国情普查”项目 pc2013-7-01,03,04

    “洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 HNPCA2014-9-1

    “洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 NGQJC2015-01

    “洞庭湖生态经济区地理国情监测”项目 GJGQJC2016-04

    详细信息
      作者简介:

      余姝辰(1990-), 女, 工程师, 博士, 从事水工环地质与资源环境遥感研究

      通讯作者:

      余德清

    • 中图分类号: P237

    Remote Sensing Study of Dongting Lake Beach Changes before and after Operation of Three Gorges Reservoir

    • 摘要: 为研究三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积的变化特征及原因,利用1994-2016年128个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖的多年泥沙出入资料,建立水位与洲滩面积的关系曲线.结果表明,三峡水库运行后,洞庭湖水位和洲滩面积的变化幅度小于运行前,二者呈线性关系.洞庭湖洲滩面积在不同时间段线性趋势不同,总体呈先扩张后萎缩的特征.与三峡水库运行前相比,三峡水库运行后同一水位下洞庭湖洲滩面积更大;且水位越高,增幅越大.三峡水库运行前,洞庭湖泥沙处于不断淤积的状态;运行后,泥沙淤积量降低直至负数,洲滩高程以1.59 mm/a的速率降低.三峡水库的运行和湖砂开采,是影响洞庭湖洲滩面积变化的重要原因.

       

    • 图  1  南洞庭湖水面-洲滩监督分类

      Fig.  1.  Supervised classification of water surface and beach in south Dongting Lake

      图  2  1956—2016年城陵矶月均水位变化曲线

      Fig.  2.  Monthly mean values of water level at Chenglingji from 1956 to 2016

      图  3  水位和洲滩面积变化

      Fig.  3.  The variations about water level and area of beach

      图  4  洞庭湖洲滩面积-水位关系曲线

      Fig.  4.  The relationship between area of beach and water level in Dongting Lake

      图  5  洲滩面积变化

      a.枯水位,b.平水位,c.丰水位;枯水位取20 m左右,平水位取23.58 m左右,丰水位取30 m左右

      Fig.  5.  The variations of area in beach

      图  6  三峡水库运行前后洲滩面积变化

      a.枯水位,b.平水位,c.丰水位;枯水位取20 m左右,平水位取23.58 m左右,丰水位取30 m左右

      Fig.  6.  The variations of beach's area before and after Three Gorges Reservoir's running

      图  7  2011年1月前后洲滩面积变化

      a.枯水位,b.平水位,c.丰水位;枯水位取20 m左右,平水位取23.58 m左右,丰水位取30 m左右

      Fig.  7.  The variation of beach's area before and after January, 2011

      图  8  近60年洞庭湖泥沙出入量变化曲线

      Fig.  8.  The variation of sand in Dongting Lake for nearly 60 years

      图  9  城陵矶一带采砂船高分遥感影像

      Fig.  9.  High resolution remote sensing image of placer dredge around the Chenglingji

      表  1  各时段特征同水位下的洲滩面积对比

      Table  1.   The area of beach in characteristic water level and each period

      时间段 关系式 特征水位下的洲滩面积 特征水位下的洲滩面积变幅
      20.00 23.58 30.00 20.00 23.58 30.00
      1994.5—2003.6 S1 = -144.09H+5132.6 2 250.8 1739.9 809.9 +28.6 +108.6 +265.9
      2003.7—2016.12 S4 = -120.36H+4686.6 2 279.4 1848.5 1075.8
      2003.7—2010.12 S2 = -117.74H+4627.4 2 272.6 1851.1 1095.2 +36.5 0.0 -65.4
      2011.1—2016.12 S3 = -127.93H+4867.7 2 309.1 1851.1 1029.8
      注:S.水位高程,m;H.洲滩面积,km2.
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      表  2  近60年洞庭湖泥沙出入量变化对比

      Table  2.   The variations of sand in Dongting Lake for nearly 60 years

      时间段(年) 年均入湖泥沙 年均出湖泥沙 年均泥沙淤积量
      长江入湖泥沙 四水入湖泥沙 合计
      1956—1968 20453.92 3124.77 23578.69 5874.62 17 704.07
      1969—1980 10856.58 3762.42 14619.00 4153.08 10 465.92
      1981—1993 10019.15 2324.54 12343.69 3053.54 9 290.15
      1994—2002 6131.89 1741.00 7872.89 2349.22 5 523.67
      1956—2002 12374.77 2801.26 15176.03 3979.70 11 196.83
      2003—2010 1234.25 962.25 2196.50 1680.00 516.50
      2011—2015 510.86 686.90 1197.76 2326.00 -1 128.24
      注:单位为104 t.
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    出版历程
    • 收稿日期:  2019-05-11
    • 刊出日期:  2019-12-15

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