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分类号密级ＵＤＣ编号庫肀矸｜ｉ夂考硕士学位论文于ＬＵＣＣ的江ｃＸ平原期消清史及其蓄水能力研光学位申请人姓名：潘方杰申请学位学生类别：全ｇ制碩士申请学位学科专业：土地资蛛管理指导教师姓名：王宏志教援
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ硕士学位论文论文题目：基于ＬＵＣＣ的江汉平原湖泊演变及其蓄水能力研究ｉ仑文作者：潘方杰指导教师：王宏志教授学科专业：土地资源管理研究方向：土地资源开发利用与管理华中ＤｉＲＳ＊報市与环境科学学院２０１７年５月
硕士学位论文ｗ＇ｖＭ＾ｇｉ）ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｌａｋｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｗａｔｅｒｓｔｏｒａｅｃａａｃｉｔｉｎｇｐｙＪｉａｎｈａｎＰｌａｉｎｂａｓｅｄｏｎＬＵＣＣｇＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔＦｏｒｔｈｅＭ．ＳＤｅｇｒｅｅｉｎＬａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＢｙＰａｎＦａｎｉｅｇｊＰｏｓｔｒａｄｕａｔｅＰｒｏｒａｍｇｇＴｈｅＣｏｌｌｅｅｏｆＵｒｂａｎ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＣＵＥＳｇ，ＣｅｎｔｒａｌＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷａｎｇＨｏｎｚｈｉｇＡｃａｄｅｍｉｃＴｉｔｌｅ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｉｎａｔｕｒｅｇＡｒｏｖｅｄｐｐＭａ．２０１７ｙ
頌士学位论文Ｍ＇ＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｙ华中师范大学学位论文朋性声明和使用授权说明原剞性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研宄工作所取得的研宄成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。，作者签名：ＥＩ期：＞９年“上曰凑另杰、７学位於文版权使用提权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。，非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围适用本授权书。作者签名：导师签名：ｆ曰期：６月兮日日期：年ｔ月曰严“”本人己经认真阅读ＣＡＵＳ高校学位论文全文数据库发布章程，同意将本人的学位论文提交“”“”ＣＡＬＩＳ高校学位论文全文数据库中全发布，并可按章程中的￥、＾规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：□半年〇：年；□二年发布。作者签名：廢Ｓ杰、曰期：＞１？丨年＜月立曰曰期年ｋ月曰］丨
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＩｙＴＨＥＳＳ摘要一、湖泊作为种天然的屏障，在抵御湖区水系洪水灾害保障区域防洪安全等方面起着重要作用。然而由于自然环境变化及人类开发利用活动的影响，出现了水资源过度开发、水质恶化、湖泊萎缩、湖泊淤积等问题，对湖泊调蓄功能产生重要影，响，严重威胁着湖区群众财产安全不利于社会经济的可持续发展。本文以江汉平原为研宂区域，以ＬａｎｄｓａｔＴＭ遥感影像和江汉平原土地利用数据库为基础数据源，首先对研宄区土地利用／覆被变化整体特征进行分析；然后根据水体指数模型（ＮＤＷＩ），结合人工目视解译方法，分别提取１９９０年、１９９５年、２０００２年、２００５年、２０１０年和２０１５年六个时期面积大于０．１ｋｍ的湖泊水面面积数据，－并结合收集到的湖泊属性数据建立江汉平原湖泊数据库，分析１９９０２０１５年江汉平－１２０１５原湖泊时空演变规律，９９０；在此基础上结合年自然和人类活动影响指标的，探讨了各驱动因素影响下的湖泊演变机制时空变化规律；最后建立湖泊蓄水能力评价模型对不同时期的湖泊蓄水量进行估算。主要研宄结论如下：（１），从整个研宄期来看，表现出耕地和未利用地持续减少趋势水域和建设、用地持续增加趋势，而林地和草地波动变化；其中耕地林地、未利用地面积分别２２２减少了２２００．１２ｋｍ、２．８２ｋｍ和２３．０８ｋｍ；而建设用地、水域、草地面积分别增２２２０３６１１．４，加了１．０３ｋｍ、６９５４ｋｍ和２０．５ｋｍ。从变化速率来看尤其以耕地的减少、，，水域和建设用地的增加表现的较为突出；建设用地增长最快其次为水域草地增１７５０．５７长较慢，三者年均增长率分别为．％、１．１１％和％；而耕地、林地和未利用地年均减少速率分别为０．４０％、０．０１％和０．４３％，未利用地减少最快，耕地次之，林地，９５倍。各地类转最慢，但耕地减少量却远大于未利用地和林地约是未利用地的化为水域的面积之和，远大于水域转化为其它地类的面积之和，水域面积呈持续增加趋势。２－（２）江汉平原面积大于０．１ｋｍ的湖泊斑块数量在１９９０２０１５年六个时期分别为５６３、４８２、４２４、４７３、４１７和４６９，除２００５年略有增加外，整体呈现出持续减少９４１的态势，６．７０％。六个时期湖泊面积分别为；湖泊斑块数量减少了个减少了２２２２２２４１６３１１９、２６、１４６４．ｍ、９９ｋｍ、１４４０．４１ｋｍ１５０３．３ｋｍ，．ｋｍ１５２３．ｋｍ８５ｋ１５０５．和湖泊总面积前期呈持续减少，后期缓慢增加的趋势；研究区湖泊总面积共减少了２上看－１２７．８５ｋｍ７．８４％，分布在０５０，减少了。从空间分布米高程范围的湖泊面积２２°－－１．４２５０７，，最大，总面积介于３６３ｋｍ１．６２ｋｍ约占区域总湖泊面积的９２／。９５％并－２０１５年江５．４９ｋｍ且呈上升趋势，湖泊偏移量；１９９０汉平原湖泊质心整体偏移量为Ｉ
碩士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ００５－２０呈现先增大后减少的趋势，其中２１０年湖泊质心偏移量最大。（３）所选取的三个自然因素指标中，年均降雨量和年实际蒸发量呈现波动下降趋势，，而年平均气温呈轻微波动上升趋势；具体来讲研究期内年平均降雨量为－－１２９１．８９ｍｍ１．，，其中１９９０２００１年年平均降雨量为４１８６１ｍｍ２００２２０１５年年平均降°８３１１－雨量为１１．２８ｍｍ，相比下降了２３５．３３ｍｍ；年平均气温为６．６０Ｃ９９０２００２，其中°°１１－２０１５０．３８年年平均气温上升了．９Ｃ，２００３年年平均气温仅上升了Ｃ。人类活动因素的三个指标中，人口自然增长率整体上呈现下降趋势，由１９９０年的１４．３０％〇下２０４．９１％降到１５年的。，分阶段来看呈现出先剧烈下降后缓慢上升的趋势；城镇化－－增长率呈现出剧烈波动到逐渐平稳趋势，１９９０２００１年波动剧烈，２００２２０１５年整体；经，总体发展趋势不明显，平稳济增长率波动较大。相关性分析结果表明降雨量、人口增长率、城镇化率这三个因子对湖泊水面面积变化的影响最为显著。（４）影响湖泊蓄水能力的因素包括湖底地形、湖泊水深、湖泊面积、河湖连，通性等方面，而由于江汉平原湖泊形成的特殊性导致湖泊蓄水能力与湖泊面积的关系十分密切，因此构建湖泊水面面积与湖泊蓄水能力关系模型。据此，计算出研８３８３ｘ－ｘ宄期内江汉平原湖泊总的蓄水量为４７．８０ｌ０ｍ５５．０９ｌ０ｍ，并且随着江汉平原湖泊水面面积的减少，湖泊蓄水量整体上呈现出降低趋势，但不同年份间变化幅度差异较大。目前为止，，国内外学者对于湖泊演变的研究众多而从防洪减灾的角度分析湖泊演变对区域防洪蓄水能力影响的研宄比较少，并且通过构建湖泊蓄水能力评价模型，实现大范围的湖泊调蓄功能评价的研究也较缺乏，本研究能弥补该类缺口。本研究可以为区域湖泊防洪能力研究提供参考，还可以为江汉平原乃至整个湖北省的湖泊防洪建设提供科学指导。关键词：土湖泊演变动因素地利用／覆被变化：蓄水量江汉平原；；驱；ＩＩ
Ｓ？位论文士学＇＇？ＭＡＳＩｈＲＳｌｌＩｈＳｌＳＡｂｓｔｒａｃｔＡｓａｎａｔｕｒａｌｂａｒｒｉｅｒ，ｔｈｅｌａｋｅｌａｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｒｅｓｉｓｔｉｎｆｌｏｏｄｄｉｓａｓｔｅｒｉｎｔｈｅｐｙｐｇｌｌａｋｅａｒｅａａｎｄｅｎｓｕｒｉｎｔｈｅｓａｆｅｔｏｆｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏ．Ｈｏｗｅｖｅｒｄｕｅｔｏｔｈｅｃｈａｎｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｇｙ，ｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｈｕｍａｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈ－ｔｔｏｎｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆａｓｏｖｅｒｅｘｗａｔｅｒｕａｌｉｔｌａｋｅｓｈｒｉｎｋｎａｎｄｌｏｉａｉｉｐ，ｑｙ，ｇｌａｋｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｅｃａａｃｉｔｏｆｌａｋｅｓ，ｇｐｙ，ｔｈｒｅａｔｔｏｔｈｅｒｏｅｒｔｓｅｃｕｒｉｔｏｆｌａｋｅｍａｓｓｅｓｓｅｒｉｏｕｓｌａｎｄｉｓｎｏｔｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅｐｐｙｙｙ，ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｔｏｆ．ｐｍｅｎｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｙＴｈｉｓｐａｐｅｒｔａｋｅｓｔｈｅＪｉａｎｇｈａｎＰｌａｉｎａｓｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ａｎｄｔａｋｅｓｔｈｅＬａｎｄｓａｔＴＭｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｔＰ．ＦｔｉｍａｅａｎｄｔｈｅｌａｎｄｕｓｅｄａａｂａｓｅｏｆＪｉａｎｈａｎｌａｉｎａｓｄａｔａｓｏｕｒｃｅｉｒｓｇｇｇ，ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｌａｎｄｕｓｅａｎｄｌａｎｄｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｉｓａｎａｌｚｅｄ．ｙＴｈｅｎ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗａｔｅｒｉｎｄｅｘｍｏｄｅｌ（ＮＤＷＩ），ａｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｉｆｉｌｉｌｉｉｈｄｈｅｌａｋｅｉｈｈｅｍｏｒｅｗｉｔｈａｒｔｉｃａｖｓｕａｎｔｅｒｒｅｔａｔｏｎｔｅａｔａｏｆｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｗｔｔａｒｅａｏｆｐ，２ｔｈａｎ０．１ｋｍｉｎ１９９０１９９５２００５２０１０ａｎｄ２０１５ｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ，ａｎｄｔｈｅ，，，ｐｙｃｏｌｌｅｃｔｅｄｌａｋｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｄａｔａｗｅｒｅａｌｓｏｕｓｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｌａｋｅｄａｔａｂａｓｅｏｆＪｉａｎｈａｎｇＰｌｌａｉｎｓｏａｓｔｏａｎａｌｓｉｓｔｈｅｓａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｏｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｌａｋｅｓｉｎＪｉａｎｈａｎＰａｉｎｆｒｏｍ，ｙｐｐｇ１９９０ｔｏ２０１５．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓａｔｉａｌａｎｄｔｅｍｏｒａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆ，ｐｐｎａｔｕｒａｌａｎｄｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５ｔｈｅｌａｋｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｎｄｅｒｔｈｅ，ｌｔ．Ｆｔｔｔｉｎｆｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｄｒｉｖｉｎｆａｃｏｒｓｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎａｌｌｈｅｌａｋｅｗａｅｒｓｏｒａｅｇｙ，ｇｃａｐａｃｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｌａｋｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｅｃａｐａｃｉｔｉｎｇｙｄｉｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｏｄｓ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：Ｆｔｔｔｔｔｔ１ｒｏｍｔｈｅｗｈｏｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｉｏｄｔｈｅｒｅｎｄｓｈｏｗｅｄｈａｈｅｃｕｌｉｖａｅｄｌａｎｄｐ，（）ａｎｄｕｎｕｓｅｄｉｗａｔｅｒａｒｅａａｎｄｃｏｎｓｔｒｔｔｌａｎｄｃｏｎｔｎｕｅｄｔｏｄｅｃｒｅａｓｅｕｃｉｏｎｌａｎｄｃｏｎｉｎｕｅｄｔｏ，ｉｎｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｌｅｆｏｒｅｓｔｌａｎｄａｎｄｒａｓｓｌａｎｄｓｈｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｅｄｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５．Ａｍｏｎｏｆｇｇｔｈｅａｒｅａｏｆｃｕｔｖａｔｅｄａｎｄ．，ｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄｕｎｕｓｅｄｌａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｂ２２００１２ｋｍｗｈｉｃｈｌｉｌｙ，２２２．８ｋｍａｎｄ２３．０８ｋｍｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄ，ｗａｔｅｒａｒｅａａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄａｒｅａｉｎｃｒｅａｓｅｄｂ１０３６１１６９．５４ｋｍａｎｄ２．４５ｋｍｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ．Ｆｒｏｍｔｈｅｏｉｎｔｏｆ．０３ｋｍ０ｙ，ｐｙｐｔｈｅｒａｔｅｏｆｃｈａｎｅｅｓｅｃｉａｌｌｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｗａｔｅｒａｎｄｇ，ｐｙ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄｉｓｍｏｒｅｒｏｍｉｎｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌａｎｄｉｓｔｈｅｆａｓｔｅｓｔｇｒｏｗｉｎｐｇ，ｆｏｌｔｔｔ１．７５％ｌｌｏｗｅｄｂｗａｔｅｒａｎｄｒａｓｓａｎｄｒｏｗｈｉｓｓｌｏｗｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌｒｏｗｔｈｒａｅｉｓ，ｙｇｇ，ｇｇ１．１１％ａｎｄ０．５７％ｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌ．Ｔｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ，ｐｙｇｗｏｏｄｌａｎｄａｎｄｕｎｕｓｅｄｌａｎｄｉｓ０．４０％，０．０１％ａｎｄ０．４３％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｆｏｒｔｈａｔｔｈｅｕｎｕｔｉｌｉｚｅｄｌａｎｄｗａｓｔｈｅｆａｓｔｅｓｔ，ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｗａｓｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ，ａｎｄｔｈｅｆｏｒｅｓｔｌａｎｄｗａｓｔｈｅｓｌｏｗｅｓｔ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｗａｓｍｕｃｈｌａｒｇｅｒｔｈａｎｕｎｕｓｅｄｌａｎｄａｎｄｗｏｏｄｌａｎｄ，ａｎｄｉｓａｂｏｕｔ９５ｔｉｍｅｓｏｆｔｈｅｕｎｕｓｅｄｌａｎｄ．ＩＩ！
硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ２２ＴｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｌａｋｅａｔｃｈｅｓｉｎｔｈｅＪｉａｎｈａｎＰｌａｉｎｔｈａｔａｒｅａｍｏｒｅｔｈａｎ０．１ｋｍｉｓ（）ｐｇ５６３，４８２，４２４，４７３，４１７ａｎｄ４６９ｉｎｔｈｅｓｉｘｐｅｒｉｏｄｓｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｌｉｈｔｉｎｃｒｅａｓｅｉｎ２００５ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｌａｋｅａｔｃｈｅｓｓｈｏｗｒａｉｄｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｇ，ｐｐｔｈｅｅａｒｌｅｒｉｏｄｗｈｉｌｅｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｒａｔｅｓｌｏｗｅｄｄｏｗｎｏｆｔｈｅｌａｔｅｏｖｅｒａｌｌａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｙｐ，，ｏｆｌａｋｅａｔｃｈｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂ９４ａｎｄｔｈｅｒａｔｅｏｆｄｅｃｌｉｎｅｉｓ１６．７０％．Ｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆｌａｋｅｓｐｙ，２２２２２１４６４．８ｉｎｔｈｅｓｔｕｄａｒｅａｉｓ１６３１．１９ｋｍ１５２３．２６ｋｍ５ｋｍ１５０５．９９ｋｍ１４４．４１ｋｍｙ，，０，，２ａｎｄ１５０３．３４ｋｍｒｅｓｅｃｔｅａｎｄｔｏｔａａｒｅａｏｆａｋｅｓｃｏｎｔｎｕｅｄｔｏａｓｅｅａｔｉｖｌｙｔｈｅｌｌｉｄｅｃｒｅｒｌｈｅｐ，ｙ，ｔｔｒ．Ｉｔｔ５ｔｔｔｌａｔｅｒａｒｔｏｆｔｈｅｓｌｏｗｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｅｎｄｎｈｅａｓ２ｅａｒｓｈｅｏａｌａｒｅａｏｆｌａｋｅｈａｄｐｐｙ，ｒｅａｓｅｄ．ｄｅｃ１２７．８５ｋｍａｎｄｔｈｅｒａｔｅｏｆｄｅｃｌｉｎｅｉｓ７８４％．Ｆｒｏｍｔｈｅｏｉｎｔｏｆｓａｔｉａｌ？ｐｐｓｔｒｕｔｏｎｔｓｔｒｕｔｏｎｏｆｔｈｅａｋｅａｒｅａ－ｄｉｉｎｔｈｅｒａｎｅｏｆ０５０ｅｔｅｒｓａｔｈｅｉｂｉｈｅｄｉｉｂｉｌｍｌ，ｇｐｙ＂ｄｏｍｉｎａｔｅｒｏｔｔｏｔａｔ１３．４２ａ１５０７．ｔｌｅａｎｄｈｅｌａｒｅａｉｓｂｅｗｅｅｎ６３ｋｍｎｄ６２ｋｍａｃｃｏｕｎｉｎ，，ｇｆｏｒａｂｏｕｔ９２％ｔｏ９５％ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆｔｈｅｌａｋｅ．Ｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２０１５ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌ，ｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｋｅｃｅｎｔｒｏｉｄｏｆＪｉａｎｈａｎＰｌａｉｎｉｓ５．４９ｋｍｓｈｏｗｉｎｉｎｃｒｅａｓｅｓａｔｆｉｒｓｔａｎｄｇ，ｇｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｓ，ａｎｄａｍｏｎｇｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｏｆｆｓｅｔｌａｋｅｃｅｎｔｒｏｉｄｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｂｅｔｗｅｅｎ２００５ａｎｄ２０１０．３Ａｂｏｕｔｔｈｅｔｈｒｅｅｎａｔｕｒａｌｆａｃｔｏｒｓｔｈｅａｎｎｕａｌｒａｉｎｆａｌｌａｎｄａｎｎｕａｌａｃｔｕａｌｅｖａｏｒａｔｉｏｎ（），ｐｓｈｏｗｅｄａｔｒｅｎｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅａｎｎｕａｌｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｈｏｗｅｄｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｌｉｈｔｌ．Ｉｎａｒｔｉｃｕｌａｒｔｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｈｅ，ｇｙｐ，ｇｓｔｕｄｅｒｉｏｄｗａｓ１２９１．８９ｍｍａｍｏｎｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｈｅｅｒｉｏｄｙｐ，ｇｇｐｏｆ．ｌｔｈｂｅｔｗｅｅｎ１９９０ａｎｄ２００１ｉｓ１４１８６１ｍｍｗｈｉｅｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｈｅｅｒｏｄ，ｇｐｉｏｆｂｅｔｗｅｅｎ２００２ａｎｄ２０１５ｉｓ１１８３．２８ｍｍｄｅｃｒｅａｓｉｎ２３５．３３ｍｍｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅ，ｇｐ°ｒｅｖ．ｔｉｏｕｓｅｒｉｏｄＴｈｅａｎｎｕａｌａｖｅｒａｅｔｅｍｅｒａｕｒｅｉｓ１６．６０Ｃａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｐｐｇｐ，ｇｌ°ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｅｔｗｅｅｎ１９９０ａｎｄ２００２ｈａｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１．９１Ｃｗｈｉｌｅｔｈｅａｖｅｒａｅａｎｎｕａｌ？ｇ°－２０１５ｈａｄｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｉｎ２００３ｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｏｎｌ０．３８ＣＡｍｏｎｐｙｙ．ｇｔｈｅｔｈｒｅｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｔｈｅｎａｔｕｒａｌｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｏｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｅｄａｄｏｗｎｗａｒｄｔｒｅｎｄａｓａｙ，ｇｐｐｗｈｏｌｅｆｒｏｍ１４．３０％〇ｉｎ１９９０ｔｏ４．９１％〇ｉｎ２０１５ｓｈｏｗｉｎａｔｒｅｎｄｏｆｒｉｓｉｎｓｌｏｗｌａｆｔｅｒａ，，ｇｇｙｓｈａｒｐｄｅｃｌｉｎｅ．Ｔｈｅｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｆｌｕｃｔｕａｔｅｄｓｈａｒｌｆｒｏｍ１９９０ｔｏ２００１，ａｎｄｇｐｙｔｈｅｎｓｈｏｗｅｄａｓｔｅａｄｙｔｒｅｎｄｆｒｏｍ２００２ｔｏ２０１５．Ｔｈｅｒｏｗｔｈｒａｔｅｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｒｏｗｔｈｇｇｆｌｕｃｔｕａｔｅｄｓｈａｒｐｌｙａｎｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｓｉｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｈｒｅｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｒａｉｎｆａｌｌｏｕｌａｔｉｏｎｒｏｗｔｈａｎｄｙ，ｐｐｇｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｈａｖｅｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｌａｋｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ．４Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｌａｋｅ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅ（）ｔｅｒｒａｉｎｏｆｌａｋｅｂｏｔｔｏｍｔｈｅｄｅｔｈｏｆｌａｋｅｗａｔｅｒ，ｔｈｅａｒｅａｏｆｌａｋｅｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｏｆｒｉｖｅｒ，ｐ，ｙａｎｄ．ＢｔｔｌａｋｅｅｔｃｕｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｒｔｉｃｕｌａｒｉｏｆｔｈｅｌａｋｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＪｉａｎｈａｎＰｌａｉｎｔｈｅ，ｐｙｇ，ｌａｋｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｅｃａａｃｉｔｉｓｃｌｏｓｅｌｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｌａｋｅａｒｅａｓｏｔｈｅｒｅａｔｏｎｓｈｔｗｅｅｎｇｐｙｙ，ｌｉｉｐｂｅｌａｋｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｌａｋｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｙｍｏｄｅｌｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．ＴｈｅｔｏｔａｌＩＶ
硕士学位论文ＭＡＲ＇ＳＴＥＳＩ？ＴＨＥＳＳ８Ｊ８３ｘ－＞＜ａｄｕｓｔａｂｌｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｅｃａａｃｉｔｏｆＪ．ｌ０ｍ．０１０ｍｔｈｉａｎｈａｎＰｌａｉｎｉｓ４７８０５５９ｉｎｅｊｇｐｙｇｓｔｕｄｙｐｅｒｉｏｄ，ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｏｆｔｈｅｌａｋｅｉｎＪｉａｎｇｈａｎＰｌａｉｎ，ｔｈｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｌａｋｅｓｈｏｗｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｖｅｒａｌｌ，ｂｕｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃｈａｎｇｅｒａｔｅｉｓｌａｒｇｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｓｏｆａｒ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｌａｋｅｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｂｕｔｔｈｅｒｅａｒｅｆｅｗｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｉｍａｃｔｏｆｌａｋｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｎｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｃａａｃｉｔｆｒｏｍｔｈｅｐｐｙｅｒｓｅｃｔｉｖｅｏｆｆｔｒｔ．Ｂｔｔｐｐｌｏｏｄｃｏｎｏｌａｎｄｄｉｓａｓｔｅｒｒｅｄｕｃｉｏｎｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｌａｋｅｗａｅｒｓｏｒａｇｅ－ｃａａｃｉｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｌａｒｅｓｃａｌｅｌａｋｅｒｅｕｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｕｄｐｙ，ｇｇｙｉｓａｌｓｏｌａｃｋｉｎｇ，ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃａｎｍａｋｅｕｐｆｏｒｓｕｃｈｇａｐｓ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｃａｐａｃｉｔｙｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｌａｋｅ，ａｎｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｕａｎｃｅｏｒｏｏｄｏｆｌａｋｅｃｏｎｔｒｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＪｉａｎｈａｎＰｌａｉｎａｎｄＨｕｂｅＰｒｏｖｉｎｃｅａｓａｇｉｄｆｆｌｌｇｉｗｈｏｅｌ．ｗｏｒｄｓｌＫｅ：ＬＵＣＣｌａｋｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｄｒｉｖｉｎｆａｃｔｏｒｗａｔｅｒｖｏｕｍｅｉａｎｈａｎｌａｉｎｙ；；Ｊ；ｇ；ｇｐＶ
耻学位论文＇ｖＭ＾ｗｊ）ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ目录Ｍ＾ＩｔｔＡｂｓｒａｃＩｌｌｉｉ绪论ｕ研宄背景与意义ｉｌ．ｉ．ｉ研宄背景１１．１．２研宄意义１１２２．国内外研宄现状１２．１国外研宄现状２．１．２．２国内研宄现状３１５．２．３研宄现状述评１．３研究内容６１．４研宄方法、创新之处与技术路线７１．４．１研宄方法７１．４．２创新之处７１．４．３技术路线８２相关理论与方法９２１．相关理论９２．１．１遥感解译理论９２．．１０１２防洪相关理论２２技术方法１１．２．２．１土地利用／覆被变化研究方法１１２．２２湖泊水域遥感解译方法２．１１３２．２．３湖泊演变分析方法２．２．４蒸散发量估算模型１４２１４．２．５相关性分析与回归分析１２．２．６构建湖泊蓄水能力评价模型５３研宄区概况与数据处理１６
硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ３．１研宄区概况１６１３．１】７．自然地理概况３．１１７．２社会经济概况３．１７．１３湖泊湿地演化概况３．２数据来源与处理１８３．２．１基础数据来源１８３．２２．２数据预处理０３．．２３湖泊变化数据库建立２０４江汉平原湖泊水面面积变化研宂３０４．１湖泊水面变化的源汇分析３０４．１．１土地利用变化背景特征３０４．１．２湖泊与其它土地利用相互转化３５４．２湖泊变化时空特征分析３７４．２．１湖泊总体演化概况３７４．２．２湖泊随时间变化分析３８４．２４０．３湖泊空间上演化分析５江汉平原湖泊水面变化的驱动机制分析４３５．１自然因素变化特征分析４３５５．２社会经济因素变化特征分析４５４８．３湖泊变化对驱动因素的响应６江汉平原湖泊蓄水能力变化分析５０６１．湖泊蓄水能力影响因素分析５０５２６．２湖泊蓄水能力评价模型的构建６．３湖泊蓄水能力变化的估算５４７结论与展望５６７１．结论与创新之处５６５７７．２不足与未来展望５８
硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ攻读硕士期间发表的学术论文６４致谢６５
科学位论文ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳ．Ｓ１绪论１．１研究背景与意义１．１．１研究背景“”自２０１６年６月１８日进入梅雨期以来，湖北各地遭遇较为罕见的多轮强降雨，降雨强度、降雨总量及降雨范围等打破多个历史极值，导致众多地区发生河湖一决堤，城市内涝现象严重，造成极大经济财产损失。此次洪涝灾害，在定程度上，且湖泊水文监测预报预警不及时等问题暴露出湖泊防洪能力低下。湖泊自古就有调蓄洪水的作用，并且天然湖泊所具有的调蓄洪水功能与人工防洪工程、（如水库ｍ堤坝）相比具有不可替代的优势。多年来，由于管理混乱，盲目过度开发，加之保护力度不够等原因，２０世纪５０年代初到８０年代末，湖北省湖泊数量、面积、容积严重萎缩；虽然２０世纪８０年代以后，湖泊数量和面积减少，湖泊容积萎缩势头有所减缓，但侵填、侵占湖泊事件仍不断发生，整体上仍呈减少、萎缩趋势，导致［Ｗ］湖泊蓄洪水面、蓄洪容积严重不足，调蓄洪水的能力较低。加之长期以来，防汛资金大都用于河道、水库等的维护维修，而极少投入到湖泊上。湖泊的堤防、泵站、一闸门大多年久失修，隐患极多，大多数湖泊己经几十年没有疏竣，、清淤、整治遇较大洪涝，极易发生溃口。据相关统计资料的统计显示，在１４世纪以前江汉平２８年遭受？７年遭受原湖区平均每１次洪灾，进入１５世纪以后平均每６１次洪？灾，而近百年来洪灾期拉长，１，间隔年度缩小平均每４５年就可能出现次洪涝４｜１灾害。在现行条件或未来极端气候条件下，不排除江汉平原湖区再次发生大规模５｜］洪水的可能性。因此，在这种背景下要对江汉平原湖泊演变规律及湖泊调蓄洪水能力进行研究，对江汉平原乃至全省防洪意义重大。１．１．２研究意义早期由于受到生产力发展水平的限制，人类不具备大规模修建水库、堤防等防洪工程的条件和能力，而湖泊在调蓄洪水方面的作用极为显著。加之当时人口规模有限，人类与湖泊争地的矛盾并没有凸显出来，故湖泊面积和蓄水能力没有受到太大影响。伴随着生产力进步和人口数量增加，通过大规模围湖垦殖来增加土地，在一，定程度上解决了人们的吃饭问题，促进了经济发展和社会进步但对湖区的生态１
硕士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ－－环境和湖泊蓄水能力带来了不利影响，人地湖之间矛盾突出。使湖泊出现泥沙淤，最终导致湖泊生态功能退化积加剧、面积锐减、沼泽化严重等现象、蓄洪滞洪能力降低、洪涝灾害频发，给人们的生产和生活造成巨大损失，严重制约着湖区经济一和社会的进步发展。通过对湖泊演化的规律及影响因素分析，能够为人们合理开发、利用和保护这些湖泊提供借鉴。一方面，，蓄积水位比正常高众多湖泊长期用于养殖，对区域排水形成了顶托；一一些湖泊周边兴另方面，，出于保护湖泊水环境的需要大量的节制闸和截污管在建，这些控制闸平时关闭，只有在遭遇大雨，、暴雨时应急开启这就与排涝形成矛盾，往往不能有效地发挥湖泊调蓄削峰的功能。因此，通过本研宄能够厘清江汉平，对现有湖泊的蓄洪容积原湖泊现状、防洪功能定位等问题进行分析，为江汉平原乃至湖北省湖泊防洪研宂提供借鉴。人们历来重视河流水文监测，大中小河流的水文监测站分布较密集，而湖泊水文监测站较小，部分湖泊甚至是空白，这严重影响了湖泊水文监测预报预警。通过一开展湖泊防洪能力的研宄，能够在定程度上引起人们对湖泊防洪重要性的认识，一对于进步开展湖泊水文监测预报预警，加强湖泊防洪调度能力，提高应急处置水平意义重大。因此，随着江汉平原涝渍灾害和生态环境问题愈演愈烈人们对湖泊调蓄洪水的重要性及湖泊面积、蓄水能力变化对洪涝灾害产生重要影响等方面的认识不断提高，以土地利用／土地覆被变化分析为基础，分析湖泊水面面积、数量演变趋势，探讨湖泊变化驱动因素，进而估算湖泊蓄水能力变化，对于更加合理开发利用这些一湖泊，，使其更好为人类服务最终实现生态、经济、社会和环境效益的有机统具有重要意义。１．２国内外研究现状１．．２１国外研究现状据相关资料记载，如果从人类最初对湖泊丰富多样资源的简单利用算起，到目前为止己经走过了长达４０００余年的漫长历史，最终建立起了完善的湖泊科学体系７［１。虽然国外关于湖泊形成，１９、功能及演化的认识和研究开展的比较早但是直到世纪末瑞士科学家Ｆ．Ｆｏｒｅｌ有关Ｇｅｎｅｖａ湖系列专著的相继问世，才真正意义上．Ａ一（）标志着湖泊学湖沼学成为门独立的综合性学科，它即涵盖众多不同学科，同８［］时又具有很大交叉性。随后，世界上各个国家先后从不同的方面开展了对湖泊的２
硕士学位论文ＭＡＴ＇ＳＥＲＳＴＩＩＵＳ１Ｓ一观测与研宄，，积累了丰富的历史资料。前苏联湖泊学研宄较早的国家之其特点是非常重视基本资料积累和基础研宄，如贝加尔湖自１８９５年起开始积累水温资料；９［］以及建于１９３３年的瓦尔达依野外观测站为代表已发展为国家水文研究所分所。，美国、加拿大以成立专门的大湖研宄机构，从而进行详细的综合研究为特点，如在１９０９年两国签署协议成立了国际联合委员会，目的是协调两国共同所有的五大湖泊一的研宄和管理；自从１９５３年开始召开关于大湖的学术研讨会议，直到１９６７年成立专门的具有重大意义的国际大型湖泊研究协会，这段时期内该协会每年均召开学＿１（）１１］［术讨论会，出版学术期刊和会议论文集。日本非常重视对湖泊的保护，通过颁，６０年代，布相关法律加强对湖泊的保护以来，琵琶湖水质向中和富营养型转化夏“”季出现淡水赤潮。十九世纪七八十年代日本政府通过二次制定相关法规，严格控一制各种废水向湖泊中排入，禁止使用含磷合成洗涤剂，才使得湖内水质在定程度＾１３１上有所改善。在之后以Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ发表的《论湖泊学》为标志，各国对湖泊的研宄更加重视。近些年来，随着人类开发利用活动的加剧，对湖泊产生了重大影响，湖泊的面积、蓄水量、水质、形态等都发生了强烈的变化，湖泊的动态变化及其影响因素、湖泊变化与洪水的关系分析成为了研宄的热点问题。Ｗｉｌｌｉｂｒｏａｄ和Ｓａｎｇ借助于Ｇｒａｃｅ和Ｌａｎｄｓａｔ影像研宄了查德湖蓄水量的时空变化特征，认为由于人类影响以及气候１４一［］Ｍ的变化该湖泊在水资源管理方面存在系列的挑战；ａｒｉｔ等分析了不列颠哥伦比亚省的Ｌｉｌｌｏｏｅｔ湖在长达８２５年的时间里湖泊淤泥的变化情况及其对洪水的潜在ｌ５［１Ｍ影响；ａｕｒｉｃｉｏ等采用定量方法，分析了由于水利基础设施的发展和气候变化对１６［］Ｔｏｎｅｏ洞里萨湖（柬埔寨）洪水和栖息地生态环境的影响ｌｆ；ｊ和Ｒ通过对瑞典两次洪水期间被保险人私有财产损失的评估，构建了关于湖泊水位与保险支付之间的１１７］关系方程，以此来评估湖泊洪水所带来的损失Ｓｈｏｅｍａｋｅｒ；认为河床洼地对储蓄，洪水具有非常重要的作用，并定量研宄了湖泊河床洼地对洪水的影响估算出湖泊８１［３］洼地能使洪水期减少天的时间。１．２．２国内研究现状国内关于湖泊的研宄起步比较晚，但发展非常迅速，归纳起来主要集中在以下几个方面？．湖泊面积与数量动态变化研究、湖泊时空演变的驱动力因素分析、湖泊防洪能力研宄（主要指湖泊蓄水能力）等方面。关于湖泊面积与数量动态变化研宄方面，是指由于江湖关系不断演变和受到人类干扰活动的双重影响，湖泊面积和数量随时间变化异常剧烈，不同学者对湖泊动态变化的研究主要有研究尺度的不同、研究区域的差异和研究方法、技术手段的改进３
硕士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ１＋２３［］等。研究尺度的不同主要体现在宏观和微观两个方面，宏观尺度上主要研究较大区域如国家级、省级、流域尺度或较长历史时期内湖泊数量、面积等特征的变化。，不同地域的地质条件，中国地域广阔、地形地貌特征以及气候条件等是湖泊形成和演化的前提，在此基础上结合湖泊自身的资源禀赋及其分布特征，把全国范围内２４［］的湖泊划分成不同的湖区分别进行研宄；如有学者以大批量的卫星遥感影像数据２为基础，通过遥感解译厘清了中国面积在１．０ｋｍ以上的湖泊的数量、面积与空间２３０．分布特征，并对近显示全国面积大于１０ｋｍ年来变化情况进行研宄，结果的湖２５［］泊中消失的湖泊数量远大于新生和新发现的湖泊数量。在大范围的湖泊水面面一天的湖泊状态作为研宄时段的湖泊面积状况积制图中通常选取该年份中某，而有一传统一学者打破这，借助于成像周期短的影像平均每８天就能获取次中国主要湖２６１］２０００－１泊的湖水分布范围，进而研宄其水面面积在２００年间逐旬时间尺度消长。省级尺度上以中国西北部的新疆为例，以该区域气候由暖干向暖湿过度为背景，研２７［］宂其主要湖泊水域面积动态变化特征和规律，并结合气象资料分析变化原因。以湖北省为研宄区，，研宄了湖北省湖泊演变规律指出湖北省湖泊面积和数量在近乎１００年中整体上经历了先增加后减少，再迅速减少和减幅明显减缓的阶段，认为湖泊资源日益减少是现阶段面临主要问题，并结合该省具体实际给出了相关的治理对２８“”［１策和建议。湖泊资源极为丰富，古代河泊所就是针对河湖泊而专门设立的税收，以此为切入点研究历史时期江汉平原湖泊分布状况及其演变进程机构，揭示了早２９［］期湖泊演变的时空特征和规律。微观尺度上主要以特定区域或某个典型湖泊为研３１（＾］［究对象，分析其演变规律，如武汉市、、武汉市中心城区湖泊演变特征分析洪泽湖西岸临淮镇湖泊变化情况分析等等。随着技术手段的发展，遥感监测己成为３３［］当今湖泊变化研究最主要的技术手段，获取较大区域湖泊水面面积变化的信息变一？得更加快捷，准确性也大幅度提升单ａｎｄｓａｔ，，遥感数据源也从早期的的Ｌ影像发展到多源遥感数据的使用，；从遥感影像上获取湖泊信息的方法更加丰富多彩自动化程度越来越高；众多学者借助于卫星遥感影像对不同区域，如青藏高原、中亚３４＆３６［［］］地区湖泊面积与数量变化特征进行定量研宄，并对湖泊变化进行制图。一关于湖泊时空演变的驱动力因素方面，是指分析湖泊演变是般从时间和空间两维去探讨变化特征，虽然其演变过程和机制比较复杂，但整体上可以归纳为两大［１８，２７，３７４（）］类，即自然因素和人为因素的共同作用的结果。但由于我国国土资源辽阔，，地貌特征、气候条件差异显著湖泊成因和水资源环境明显不同，在不同时间、区域范围内二者作用的强弱程度不同一。就自然因素而言，湖泊的演变需要经历个相一般表现为湖泊的面积萎缩对比较漫长的历史过程，、数量减少及湖泊水质降低等。４
硕士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ自然因素对湖泊变化的影响在青藏高原湖区，、西北干旱湖区表现极为显著研宄者通过选取典型湖泊分析其演变的特征及驱动因素，即分别以青藏高原羌塘自然保护４４２４３［１］［］区湖泊［］、松木希错流域冰川和湖泊、西藏典型内陆湖泊等为例，分析了湖泊？面积的扩大和缩小，结果表明．内陆湖泊的变化对气温和降水的两个因素的感知度极高，，，降水变化与湖泊面积变化具有良好的正相关关系即降水量减少湖泊面积萎缩一，反之亦然；而气温、地表温度升高方面导致湖面潜在蒸发量增加使湖泊面积减小一，另方面加快冰雪消融速度，而且使冻土层变浅招致湖泊面积扩大。人为因素是在自然因素作用的基础上对湖泊变化起作用，其中人类活动的强弱程度直接７［１］影响湖泊水域的变化的剧烈程度，在东北平原和东部平原湖区表现最为激烈。如松嫩平原湖泊、湿地变化的驱动机制分析中，研宄者认为自然因素是内在动因，其４４４５［］决定了湖泊。、湿地的退化和转化，而人为因素仅仅起到了加速作用关于湖泊防洪能力研宄方面，湖泊作为抵御湖区水系洪水灾害的天然屏障，在４６？［］调蓄洪水。研宄尺度多样化，、保障区域防洪安全方面发挥着极为重要的作用并呈现出不断加深趋势，；同时研宄技术手段和方法不断完善改进，能够更加精确反应湖泊蓄水能力的演变。既有分析与评估全国范围湖泊洪水调蓄能力，通过将全５２［］国湖泊划分为５个湖区，分区构建评价模型，进而估算各湖泊洪水调蓄能力，又４６［］有针对平原湖区大型湖泊防洪排涝调度及治理方略的探讨，还有以典型湖泊为研＾５４１，。究对象，估算湖泊蓄水量分析湖泊调蓄特征的变化湖泊蓄水量的变化受湖底地形、湖泊面积、与河流的联通情况等影响。因此，有学者以高程（ＤＥＭ）数据为基础，根据研宄区域高程、面积、容积三者之中，两两之间的相互关系等基本关５５一［］还有学者分析系信息，通过构建系列评价模型，对洪涝灾害的损失进行估算；５６［５７］［］了河湖连通的利弊、水系结构与联通变化对洪涝灾害的影响。１．２．３研究现状述评我国地域面积广阔，湖泊众多，分布广泛，我；同时国还是个多暴雨、多洪涝灾害的国家，，，洪水造成了巨大的财产损失和人员伤亡如何合理高效利用现有资源最大程度减轻洪涝灾害的威胁历来成为人们研究的焦点。国内外学者关于湖泊演变规律、湖泊演变的驱动机制、湖泊洪水调蓄功能评价以及调蓄水量估算等研究较为一丰富，取得了系列研究进展。就国外学者而言，研宄更多侧重于少数典型湖泊调蓄价值量的估算，而、湖泊生态过程变化的描述等方面对于湖泊调蓄洪水功能的状，态关注较少。就国内学者而言，研究更多关注湖泊变化及湖泊变化的驱动因素分析，定量研究少但定性研究多；对中国湖泊进行分区，各区域内湖泊研究侧重点有所不同；对湖泊研究通常在功能评估的基础上进行价值评估，二者均有涉及；但总体５
碩士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ而言一，由于相关数据非常有限，多以个或几个代表性湖泊为研宄对象，不能够完全展现更大区域乃至我国湖泊湿地洪水调蓄功能一。本文以江汉平原这自然地理单元为研宄区，探讨湖泊时空演变的规律和特征，并分析引起湖泊变化的驱动机制，最终定量估算湖泊蓄水能力的变化。１．３研究内容江汉平原湖泊是长江、汉水干流洪水的天然调节器，担负着巨大的调洪、滞洪任务，对减轻洪涝灾害，保障农业生产具有重要的意义。以往对江汉平原湖泊的研５８５９３＿［］［］６（６１］［宂多从湖泊的成因及特征、湖泊的开发利用、湖泊沉降及湖泊的演化等方面进行分析，较少从湖泊演变的角度对江汉平原湖泊防洪能力的变化进行研宄；同时，多以少数典型湖泊为研究对象，缺乏对整个江汉平原湖泊变化情况的研宄。鉴于此，本文以１９９０年、１９９５年、２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５年六期土地利用数据和六期遥感影像为基础数据源，在分析土地利用／土地覆被变化整体特征的基础上，分析湖泊与其它土地利用类型之间的相互转化，弄清湖泊面积变化的来源与去向ＡｒｃＧＩＳｌＯ．３；并在厘清所有湖泊面积、水深、容积等现状的基础上，通过建立湖泊空间和属性数据库，，重点研究了江汉平原湖泊时空演变规律和特征并从自然和人为因素两个方面分析湖泊变化的驱动机制，最终通过构建湖泊蓄水能力评估模型，对不同时期湖泊蓄水能力进行估算，为江汉平原乃至整个湖北省的湖泊防洪能力研宄提供参考。主要研究内容包括以下几点：－（１）江汉平原湖泊水面动态变化特征研宄：以江汉平原１９９０２０１５年２５年间一６个时期土地利用／覆被变化分析为切入点，进步分析其它土地利用类型与湖泊之间的相互转化，厘清湖泊面积变化的来源与去向并以构建的湖泊变化空间数据库；和属性数据库为基础，结合ＤＥＭ数据重点研究了江汉平原湖泊水面面积时空演变规律和特征。（２）江汉平原湖泊水面变化的驱动机制分析：根据以上得到的江汉平原１９９０年、１９９５年、２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５年六个时期湖泊数量、水面面积等数据，结合选取的自然和人为两大驱动因素指标逐年变化数据，分析在驱动因素影响下的湖泊演变机制。（３）江汉平原湖泊蓄水能力评价模型构建：根据己经收集到的湖泊水面面积、湖泊水深、相应湖泊蓄水量等属性信息数据，构建江汉平原不同类型湖泊蓄水能力评估模型。６
＊员士学位论文Ｒ＇ＹＭＫＳｍｉ）ＭＡＳＴＥＳＴＨＥＳＩＳ（４）江汉平原湖泊蓄水能力动态变化估算：根据以上构建的湖泊蓄水能力评－１９２０１５估模型，分别对江汉平原９０年湖泊蓄水能力变化进行估算，为江汉平原湖泊防洪能力演变研宄提供借鉴。１．４研究方法、创新之处与技术路线１．．４１研究方法（１）文献资料收集方法通过查阅湖泊变化、湖泊防洪相关的国内外文献，通过借鉴己有的研宄成果，分析研宄现状及进展，进而确定本论文研宄思路与方法，收集江汉平原矢量；同时图、行政边界、ＤＥＭ影像数据、《湖北省胡泊志》（上、中、下三册）、《湖北省统计年鉴》、降水和温度等气象资料，为论文的顺利开展提供数据支撑。（２）基于ＧＩＳ空间分析方法．置分析、空间统计等分析方法基于ＡｒｃＧＩＳｌＯ３软件平台，对研宄区土，采用叠地利用信息及湖泊水体信息进行分析、处理，探讨湖泊变化时空特征和规律。（３）模型构建分析方法根据收集到的湖泊面积，、湖泊水深、相应湖泊蓄水量等属性信息数据分析与湖泊蓄水量密切相关的湖泊水面面积二者之间的数量关系，在参考相关研宄的基础９９０－２０上，构建湖泊蓄水能力评估模型，估算１１５年江汉平原不同时期湖泊蓄水量。１．４．２创新之处目前为止，国内外学者对于湖泊演变的研宄众多，主要集中在湖泊的生态环境质量、湖泊面积与数量、湖泊水温、水质变化等方面，而从防洪减灾的角度分析湖，，通泊演变对区域防洪蓄水能力影响的研究比较少对江汉平原的研究更少；此外过构建湖泊蓄水能力评价模型，实现大范围的湖泊调蓄功能评价的研究也较缺乏。本研宄能够弥补以上缺口，可以为区域湖泊防洪能力研究提供参考，还可以为江汉平原乃至整个湖北省的湖泊防洪建设提供科学指导。７
碩士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ１．４．３技术路线收集相关资料＾？、＾｜１７１、／ＶＶＶ／Ｖ小＼ＤＥＭ数据文献资料－气象数据统计数据遥感影像！［ｆ｜［｜ＩＩＩｉ＾—＾—￣￣＾￣ｇ城：：！年年人ＮＤＷ，（）Ｉ属性资料年Ｄ镇矢量化湖泊！；；Ｓ３含＾＊ｐ｜Ｉ均化］１！眩蒸节描增１■丨降．．．．￥增ｉ＃￣士企一——￣——山雨发长：：＾及２２湖泊水面高程范围统计整理量量率＾｜丨率：１＾－Ｊ＾｝—Ｔｉ■ＩＬ＿ｌＪ１ＪＬ－！ＪＪＬｚＪＬ＾１；Ｖ」Ｃ；湖泊变化数据库：－ｉ：ｚｚｚｚ：ｆ、ｉ；、／湖泊变化特征分析＞驱动机制分析Ｉ）Ｉ！＾＾建蓄水量估算模型湖泊蓄水能力影Ｉ！构＜１－－Ｊ响因素Ｉｊｊ湖泊蓄水量估算！Ｉ！［，ＩＩＩ＼＼１／＾一—＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿—＿＿＿＿＿＿Ｖ结论与展望图１．１技术路线图８
项士学位论文ｖＭ＇ｆｊ／ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｇｆ２相关理论与方法２．１相关理论２．１．１遥感解译理论遥感影像具有大面积的同步观测性、较高的时效性、更新方式的快捷性、获得影像的经济性、信息数据的综合性和可比性等特征，同时对被监测对象不造成破坏，６２［决定了其非常适合于较大尺度的资源调查］、监测和研宄。在地物反射光谱中，水－体具有较为独特的光谱间关系特征。从已有研宄来看，研宄者利用ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ６３６４６５１］１１］１－气象数据、ＭＯＤＩＳ数据、ＬａｎｄｓａｔＴＭ影像及ＳＰＯＴ遥感影像数据提取水体ｔ－ＴＭ信息较为常见，而Ｌａｎｄｓａ影像在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率方面－均较高，而且价格相对较低。因此，本研宄基于ＬａｎｄｓａｔＴＭ遥感影像提取湖泊水面面积信息，主要是借助于水体在７个波段上不同的光谱特征（图２．１）及水体与其它地物的差别来提取遥感影像中的湖泊水面面积信息。２０ｒ－湖水沙含量４７．９ｍ（泥ｇ／Ｌ）９长江水泥沙含量２．５ｍＬ（ｇ／）１５■．．黄河水泥沙含量９６０ｍＬ／／（ｇ）．．．．是．．．．．．－．＃１０．．．．．．．．．．．．荖．？必：？．、．５＾、、Ｃ－、？■Ｉ？ＩＩＩＩＩＩ＼ＱＩＩＩＩ０．．４０．５０．６０．７０．８０９１波长Ｘ／ｍｎ—一图２．１不同水体反射光谱Ｍ在可见光波段范围内，各种水体的反射率总体上比较低，最高不超过１５％，平一－５％左ｍ均反射率般仅为４％，并随着波长的增大呈现出逐渐降低趋势，到０右．６ｐ－％２３，如果超过０ｍ，处约％．７５ｐ水体几乎成为全吸收体。因此，在近红外的遥感一影像上，清澈的水体般呈现为黑色，应该选择近红外波段的影像来确定地面上有一ａ－无水体覆盖，但仅利用单波段较难从ＬａｎｄｓｔＴＭ遥感影像上准确提取水体信息，９
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳ１Ｓ需要以最佳波段组合形成的多波段假彩色影像来提取湖泊水面信息。研宄对象一（湖泊）信息提取的准确性在定程度上受最佳波段选择的影响。由于目视解译仍然是最基本最常用的遥感影像解译方法，而人眼对彩色的分辨能力较强，因此应选择信息量比较丰富的彩色合成影像来提取湖泊水面面积信息。最佳波段组合的合理选择对合成彩色遥感影像极为重要：波段信息含量较，其基本要求为－大、波段间相关性较小、地物光谱差异较大及可区分性较好。在ＬａｎｄｓａｔＴＭ遥感影像的７个波段中，目前为止，应用广泛的标准假彩色合成，即４、３、２波段，分别被赋予红色、绿色、蓝色，其组合容易识别、区分不同类别地物，在研宄植被、土地利用／覆被变化、农作物和湖泊水体等方面得到了十分广泛的应用。ＴＭ影像波普特征和主要应用领域见表２．１表２．１ＴＭ影像波和主要应用领域波段波长范围波段地面分、油士困波獅駐獅副序号（ｍ）名称辨率（ｍ）对水体有较强透射能力，能够反射浅水水下－１５０５０．４．２蓝色３０特征，可区分土壤和植被、编制森林类型图、区分人造地物类型。探测健康植被绿色反色率、可区分植被类型２－００．５２．６０绿色３０和评估作物长势，区分人造地物类型，对水体有一定投射能力。通过测量植物绿色素吸收率，并依次进行植３，°－如－６３０＇６９％物分类，还丽分不同麵人造植物。可用来测定生物量和作物生长态势，区分不－４０．７６０．９０３０同类型植被，绘制水体边界、探测水中生物的含外量和土壤湿度。．？短波％可用来探测植物含水量及土壤湿度，还可以ｓ％红外对云与雪进行区别。探测地球表面不同物质的自身热辐射的主＾＇＇＇■－６１０．４１２．５１２０要波段，还，能够用来制作热分布图可用于岩石＃ｆ辨别和地质探矿等方面。短波％探测高温辐射源，应用广泛的如监测森林火７红外灾、火山活动等，区分人造地物类型和构筑物。２．１．２防洪相关理论一防洪是指采取切必要措施一，尽最大可能减少洪水灾害，其是个由自然要素和社会（人工）要素组成的庞大的复杂综合系统，整体上说由防洪工程措施和防洪非工程措施两大部分组成。防洪工程措施主要借助于工程手段防御天然洪水，达到一防洪减灾的目的，到２０世纪７０年代，世界各国所采取的防洪策略中工程防洪直６６占据主导地位［］，主要包括防洪湖库、沿河堤防和蓄洪滞洪区等。其中，蓄洪滞洪区所发挥作用极为关键（，能够极大程度上拦蓄滞）调节洪水，消减过境洪峰，减１０
领士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｙ轻或消除下游地区防洪负担，起到防洪减灾的效果。湖泊作为重要的蓄洪滞洪区，能够承担调蓄洪水的重要作用，同时可以结合湖泊水资源的合理开发利用活动，充分发挥其生态、经济、社会等综合效益，故成为区域（或流域）防洪研宄中不可或缺的重要组成部分。与防洪工程措施相对而言的是防洪非工程措施，二者既有共同之处，也有较大差异。防洪非工程措施是指通过约束或禁止人类自身负面影响较大的开发利用行为，进而改善人与洪水二者之间的相互关系，从而达到防洪减灾目的、减轻灾害风险的各种相关措施的总称。其主要包括：洪水预报与调度、制定超标准洪水防御措施、进行救灾与实行洪水保险、对洪泛区进行管理和制定、执行有关防洪的政策、法规等。洪水演进模拟研宄主要借助水动力学方法，以圣维南方程组来描述其运动规律６７［］，即洪水在河道或水库、湖泊）中进行时，沿程的水位、流量、流速等均随时间（而变化，其流态属于明渠非恒定流，表达式如下：ｄＢ＋＝２－ＴＭｑ（１）１＾＾ｄｔｄｘ＋ｌ９ｌ＋Ａ＋Ａｍ＝〇（２－２）＾（ＫＡ）Ｊａｇ＾ａｇ２ｄｔｄｔｄｘＫ３入流３３式中，Ｑ为断面流量（ｍ／ｓ）；ｑ为河道旁侧（ｍ／ｓ）；Ｋ为流量模数（ｍ／ｓ）；Ｂｔ２为当量河宽（ｍ）；ｘ为沿水流方向的距离（ｍ）；Ａ为过水断面面积（ｍ）；Ｚ为断面水位２ｍｔｓｍ／ｓ。；为时间；ｇ为重力加速度（）该模型适用于各种复杂的河流、湖泊水系（）（）结构和水利工程设施，并且能够提供完整的洪水演进信息，但所需的大量资料及程序设计的困难程度导致无法求取其精确解析解。６７［１洪水调节计算仍采用较常用的水库、湖泊水量平衡公式：，即＾－ｈｌｈｔ￡ｉｌ￡ｉｔ＝－ｘｘＳｓ（２３）２Ｚ１１２２３一一二其中，／卜／２为第、二时段的进湖流量（ｍ／ｓ）；Ａ、必为第、时段的出湖３３一＝流量ｍ／ｓ，、二时段的湖泊容积ｍ；ｔ为计算时段ｔ６ｈ。（）；＆为第（）（）２．２技术方法２．２．１土地利用／覆被变化研究方法（１）动态度模型６８一１１土地利用动态度模型能够定量描述土地利用变化的速度。本文采用单土地－－－利用动态度来研宄江汉平原２５１９９０１９９５年、１９９５２０００年２０００２００５、年间即、年－２０１－－２００５１０年、２００２０１５年、１９９０２０１５年各土地利用类型的数量变化情况，公式１１
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ如下：Ｋ＝－ｘ１００％－４ｘ（２）ＵａＴ式中：Ｕ、Ｕ分别为研究初期、末期某种土地利用类型的面积；Ｔ为研究时ａｂ一土地利用类型的变化率长Ｋ为。；研宄时段内某（２）转移矩阵模型本文采用马尔柯夫（Ｍａｒｋｏｖ）转移矩阵模型，在分析江汉平原湖泊与其它土地利用类型之间的转移情况基础上，进而判定江汉平原湖泊水域变化的来源与去向，以６９［］便更深入分析湖泊水面面积变化。ＡＬＡｎｌｎＡＡ２１２２＝Ａ－转移矩阵模型为：ｍ卜（２５）＂＾＾〔ＡＡＬＡｎｉ２ｎｎｎｖ．ｙ＂式中ｉ：Ａ是指ｋ时期的种土地利用类型转变为ｋ＋ｌ时期ｊ种土地类型的面积。２．２．２湖泊水域遥感解译方法（１）目视解译人工目视解译是最为传统的遥感解译方法，是指专业人员通过直接观察或借助［ＷＩ判读仪器在遥感影像上获取特定目标地物信息的过程。目视解译是最基本的水体识别方法，，，在早期技术水平有限时得到人们广泛应用但时间效率较低并且受判读者的知识和经验影响较大，主观性强，不适合大范围的湖泊水体信息提取。本文主要用计算机解译方法提取湖泊水体信息，但由于遥感影像的质量以及计算机解译“”“”方法的影响，普遍存在同物异谱或同谱异物，现象，会导致漏提或错题因此目视解译方法不可或缺。本文主要是运用目视解译的方法对计算机解译湖泊的结果进行检验、修正和补充，确保湖泊提取的精确性和完整性。一（２）归化差异水体指数模型利用水体指数法提取湖泊水面面积信息，其基本思路是利用遥感影像波段之间的比值运算来增强湖泊水体与其它相近地物之间的反差，达到使所研宄的地物更容一易从其它相似或相近地物中被识别出来的目的。归化差异水体指数由一一Ｍｃｆｅｅｔｅｒｓ于１９９６年提出，其在定程度上能够较好地抑制植被信息，进步突出７１？［］水体信息，受到广泛应用，计算公式如下：ＧＲＥＥＮ￣Ｎ，Ｒ－ＮＤＷＩ＝（２６）ＧＲＥＥＮ＋ＮＩＲ一Ａ７式中：代表归化差异水体指数；代表绿光波段；７？代表近红１２
领士学位论文７ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＩＴＨＥＳＳ也ＭＴＭ影像中分别为２、４。外波段；在波段２．２．３湖泊演变分析方法本文主要从湖泊数量（斑块数）、水面面积、空间分布等方面对江汉平原湖泊的时空演化特征进行分析？，采用指标主要有湖泊密度、湖泊水面率等，其中，湖泊个数是指研究区内湖泊斑块数量，集水面积为研宄区面积。（１）湖泊密度２２湖泊的密度是反映湖群时空格局的重要指标。湖泊密度系指每１０ｋｍ面积上的９１［］，用下式表示湖泊个数：Ｄ＝ｎ／Ｆ（２－７）式中，：Ｄ为湖泊密度；ｎ为湖群集水区域内湖泊个数Ｆ为湖群集水面积其；２２单位以ｌ〇ｋｍ。（２）湖泊水面率湖泊水面率也是反映湖群空间格局的重要指标。湖泊水面率系指湖泊水面积与１９［］湖泊集水区域的比值，用下式表示：ａ＝ｆＦ２－）（８／式中：ａ为湖泊水面率；ｆ为湖泊水面积；Ｆ为湖泊集水面积。通常ｃｘ值越大，反映该地区湖泊越发育，，湖水面积在流域总面积中比重大湖泊对集水区域的来水以及江河的调蓄能力越大。（３）湖泊质心偏移模型一通过研宄不同时期湖泊质心分布的变化来进步分析湖泊空间分布上的差异，７［３公式如下］：＾＝Ｘ－）（（２９ｔｓｒ＝ｉＱｉ＾）／ｓｒ＝ｉＱｉ＝－（ｃｘＹ）ｃ（２ｉ〇）ｎｓｒ＝ｉｔｉｔ／Ｔｉ＝１ｔｉｔ／式中：Ｘ、ｔ匕分别为第年湖泊分布质心的经度和纬度坐标；表示第年第ｔ个湖泊斑块的面积；４、Ｋ分别表示第／个湖泊斑块的经度和纬度坐标。通过湖泊一质心偏移模型计算出湖泊质心偏移的方向，表明湖泊在某方向上扩张或缩减；质一心向某方向上偏移，表明湖泊在该方向上增加，而质心向相反方向偏移时，表明湖泊在该方向上减少：质心偏移距离的大小则可以评定湖泊扩张（或缩减）的剧烈７４｜１，其公式如下程度：＝－２－－２－ｄ（２ｉｉ）ｃＶ（ｗ＾）（ｗｎ）式中，ｘ、分别为ｔ时刻湖泊分布质心的经度和纬，ｄ为湖泊分布的质心偏移度ｅｔ１３
硕士学位论文＇ＭＡＳＳ＇ＳＴＥＲＩＳ？ＴＨｌ度坐标，Ｘ、Ｆ＋Ａ分别为ｔ＋Ａｔ时刻湖泊分布质心的经度和纬度坐标。ｔ＋Ａｔｔｔ２．２．４蒸散发量估算模型湖泊水面面积变化受蒸散发量大小的影响，目前蒸散发量估算方法众多，从水面蒸发估算到各种潜在蒸散发量再到实际蒸散发估算，涉及水面、裸土、植被及水７５一７６［］［］。量平衡等方面，所需资料众多，较难实现高桥浩郎陆面蒸发经验公式如下：Ｅ＝＾－（２１２）ＱＡＡｔ２１００１—３＋．８尸ｅｘｐ（）２３５＋ｔ°式中：五为月蒸发量（ｍｍ）／Ｃ）Ｐ为月降水量（ｍｍ）对；为月平均气温（；；月蒸发量进行求和即求得年蒸发量。高桥公式以实际观测资料为依据，综合考虑影响蒸发的两个最主要气象因子，。：温度与降水其计算较为简洁，得到了普遍应用２．２．５相关性分析与回归分析一相关分析是地理学中常用的种统计分析方法，其任务是建立地理要素之间相互关系的密切程度。而地理要素之间相互关系密切程度的测定，主要是通过对相关系数的计算与检验来完成。＝；对于两个要素ｘ与；，如果它们的样本值分别为＆与（／１，２，ｎ），则它３＾７７｜］们之间的相关系数计算公式如下：－Ｊ－Ｘ）（ｙｙ）＝￣＝＝—２４３、（）ｒｐ式中ｓ和７分别为两个ｋ素的平均值，即〃ＩＪＬ１＾－ｙ＝￣ｙＹＪｉｎｎｒ为要素ｘ与ｙ之间的相关系数，它表示该两要素之间的相关程度的统计指标，ｇ一－其值般介于［１，１区间。ｒ＞０，表示正相，即两要素同向相关ｒ＜０，表示］ｘｙ关；ｘｙ负相关，即两要素异向相关。其绝对值越接近于１，表示两要素的关系越密切；越接近与０，表示两要素关系越不密切。当要素之间的相关系数计算出来之后，还需一一要对求出来的数据进行下检验。般来说，检验相关系数的检验，是在给定的置信水平下，通过查询相关系数检验的临界值表来完成。相关分析揭示了地理要素之间相互关系的密切程度，然而诸要素之间相互关系一步具体化需要借助回归分析的方法来实现的进。本研究对于湖泊水面面积与各相１４
硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ关因素驱动因素的响应机制，借助于多元线性回归方程函数关系来表达。２．２．６构建湖泊蓄水能力评价模型湖泊蓄水量是湖泊水面面积与湖泊多年平均水位变幅的乘积，其值大小反映了湖泊调蓄作用的强弱。由于不同年份湖泊水位变化幅度数据以及湖泊蓄水量数据较少，而根据遥感影像提取的湖泊水面面积数据比较丰富；加之江汉平原绝大多数湖泊为浅水型湖泊，，，湖底地形平坦湖泊深度较小导致湖泊面积与湖泊蓄水能力关系十分紧密。因此，本文选取计算方便的蓄水量作为衡量湖泊洪水调蓄能力的评估指标，基于湖泊水面面积与湖泊蓄水量之间的数量关系，构建湖泊蓄水能力评估模型，对湖泊蓄水量及其动态变化进行研究。１５
硕士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ３研究区概况与数据处理３．１研究区概况江汉平原地处长江中游、湖北省中南部，是湖北省重要的粮食主产区和农产品“”生产基地，对保障湖北乃至全国粮食安全意义重大，历来有鱼米之乡美誉。地跨°Ｍ°°°＇东经１３０１４３２％２９２６１１１０。江汉，１１北纬平原西起枝江（宜昌市）东至中国一中部最大城市、湖北省会武汉，北界起自天门带冈地和丘陵边缘，南界止、应城一，３．于长江干流地理区位如图１所示。该区是中国三大平原之的长江中下游平原２的重要组成部分，总面积约为３０９８６ｋｍ，主要包括枝江、当阳、应城、云梦、汉川、石首、公安、松滋、江陵、沙市、天门、潜江、仙桃、监利、洪湖和武汉市等７８￣７９［］１６个县／市（不包括黄陂区、新洲区和江夏区）。ＮＡ．ｙｉ．，＼０６５３０２６１０３．１江汉平原区位图１６
硕士学位论文＇ＴＨＭＡＳＴＥＲＳＥＳＩＳ３．１．１自然地理概况江汉平原位于湖北省中南部，，属于亚热带季风性湿润气候四季分明，雨量丰°－１５１．沛．９６５Ｃ１，夏季高温多雨，冬季寒冷湿润。年均气温约，最冷月月平均气温°°－－－４Ｃ为３，最热月７月平均气温２．８２８．８Ｃ。年均降水量１１０１４，．０．２７０００ｍｍ左右，并且空间上呈现出由东南向西北递减趋势，；降水量有极为明显的季节变化夏季多冬季少，７０％左右的降水量集中于梅雨期（每年６月中旬至７月中旬），期间常有暴雨降水过程，引起洪水泛滥，给农业生产和人们生产活动造成巨大损失。一直处于江汉平原地势低平，由于受地质构造的密切控制，中南部自古近纪始－，５０，１００２００下沉，海拔在米以下堆积作用旺盛；而西部、北部则逐渐抬升海拔介于米。江汉平原可以划分为平原、岗地和丘陵三种微地貌单元区，此三种微地貌区面．６８％、平缓岗地占７．２２％、起伏丘陵占６积比例构成为：平原湖区占８６．１％。这种异质微地貌格局长期控制着江汉平原不同土地利用方式和水分条件差异，是研究区湖泊空间分布及其变化的重要影响因素。３．１．２社会经济概况“鱼米之”江汉平原有着得天独厚的自然环境与资源条件，素有乡的美誉。截止２０１５年末，该区域常住人口约为１９８５．６８万，约占湖北省总人口的３４．１４％，其中城镇人口约９９１．４５万，城镇化率为４９．９３％，城市化水平较高；粮食产量为８４３．５８万吨，占湖北省粮食总产量的３２．６４％；该区域生产总值达５０５６．４２亿元，三次产业一比重分别为１８．２３％、５１．．２９％、３０４８％，第二产业仍然占主体地位，第产业比重有所下降，第三产业比重上升人口自然增长率高于湖北省平均水平，约为７．１７％。。；３．１．３湖泊湿地演化概况江汉平原湖泊密布、水网交织，有包括长江、汉水在内的１６条较大河流，不仅有成百上千的天然湖泊，还有数量众多的人工湖泊（水库、坑塘）是全国湖泊密集２度最大的淡水湖分布区。全区湖泊湿地面积约为４７１５．０８ｋｍ，约占该区域总面１５１。还有梁子湖、斧头胡、长湖、叼汊积的．９％区域中面积最大湖泊为洪湖，此外湖、大冶湖、西凉湖、牛山湖、保安湖等湖泊面积也较大。江汉平原众多湖泊是长江、汉水干流等洪水的天然调节器，担负着巨大的调洪、滞洪任务，对减轻洪涝灾，保障农业生产有着极其重要的意义，，害。历史上由于自然和人为因素的影响特别是人类活动对湖泊演变的决定性作用，湖泊数量锐减、面积萎缩，其中大型湖泊“’’面积剧烈减少，而小型湖泊消失。武汉有百湖之市的雅称，以武汉市为例，建２国初期中心城区湖泊有１２７个，截止到２０１０年锐减至４０个，面积减少了２２８．９ｋｍ。１７
硕士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ消失的湖泊有都扶湖（司湖、藩湖）和西川湖被填筑为公园，歌笛湖（锅底湖）、长湖、教唱湖、私湖、疾子湖、小湖、黑泥湖等均被城市建设所占用。大型湖泊水面面积萎缩情况如表３．１所示。２表３．１江汉平原主要大型湖泊不同时期水面面积（ｋｍ）湖泊名称位置历史最大３０年代５０年代８０年代２０１２年７３４３８．洪湖监利１０６６５６３５４６３０８、洪湖东西汊湖应城３３．４３２５．１２２７．４、汉川／／长湖荆门、江陵２１５１８７．６１５３．６１２２．５１３１排湖仙桃１１０７６．７６５．６２３２．４７叼汊湖汉川６８０２１８．６１５３．５７３．５４８．７淤泥湖公安／２７．７１．５１．１．７５２６６８菱角湖江陵３３．８／３１．４１１．２１２．９借粮湖潜江５９．５／１６．８４８．５８．９牛浪湖２３Ａ／２３．４１５．９１５＾３．２数据来源与处理３．２．１基础数据来源本研宄所需采用的数据主要包括以下基本类型：土地利用现状数据、遥感影像数据、气象数据、ＤＥＭ数据、湖泊信息数据、社会经济数据和社会相关政策信息以及研究区行政区划数据等。（１）土地利用数据土地利用现状数据共包括６期，分别为１９９０年、１９９５年、２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５年，来源于中国科学院资源环境数据中心的全国土地利用数据库，一从数据库中提取出研宄区域土地利用数据。该数据库中土地利用类型级类划分为６大类，分别为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地，其中水域包括河渠、湖泊、水库、坑塘、滩地。（２）遥感影像数据遥感影像数据主要用于湖泊水体水面面积信息的提取，从地理空间数据云官网（ｈｔｔ．．：／／ｗｗｗｓｄｏｕｄｃｎ／）分别选取覆盖整个江汉平原区域的１９９０年、００ｐｇ１９９５年、２０年、２００５年、２０１０年和２０１５年秋季空间分辨率为３０米的Ｌａｎｄｓａｔ／ＴＭ（ＥＴＭ＋）遥一感影像。同年份，由于江汉平原湖泊水面面积变化主要受降水量季节变化的影响，一并且该区域降雨量８０％以上主要集中在５－８月，随之湖泊水面面积达到年中最大值。因此，本研宄选取秋季云量较少、质量较高的影像用于湖泊水面面积提取，能一够较好的反应年中湖泊面积最大，数量最多的情况。本研究的湖泊包括天然湖泊１８
颂士学位论文＇ｒＳＳＳｊＭＡＳＴＥＲＴＨＥＩ一和人工湖泊（水库、坑塘），不做进步区分。（３）气象数据气象数据主要包括年平均降雨量、年平均气温和年平均蒸发量，来源于中国气象科学数据共享服务网（ｈｔｐ：／／ｃｄｃ．ｃｍａ．ｇｏｖ．ｃｎ／）。共收集到３３个气象站点的数据，一。但由于各个气象站点所建立时间不同，数据年份不统因此，为保证研宄时段内数据的完整性１８３．２）１９９０２０１５，共选取研宄期内数据完整的个气象站点（表年至年的日平均气温和２０－２０时日降水量数据。３２表．湖北省相关气象站点信息￣￣区站号站台名称所属市经度（Ｅ）纬度（Ｎ）高程（ｍ）。＇＂５７２５１陨西十堰］丨３３００００．０２４９．１。＇，，〇，＂５７２５９房县十堰１１０４６０１．２３２０１５８．８４２６．９＂。＇＂５７２６５老河口襄阳ｌｌＰＷＯＵ３２２２５８．８９０。’＂〇，，１５７２７９枣阳襄阳丨１２４５００．０３２０８６０．０１２５．５。＇〃°＇＂５７３５５巴东恩施１１０２２０１．２３１０１５８．８３３４。＇〃°〃５７３７８钟祥荆门１１２３４０１．２３１１（Ｔ０１．２６５．８。＇〃〇＇＂５７３８５广水随州１１３４９０１．２３１３７０１．２９３．３。＇＂。＇＂５７３９９麻城黄冈］１５０１０１．２３１１０５８．８５９．３。，＂。，〃５７４４７恩施恩施１０９２８０１．２３０１６５８．８４５７．１。＇〃〇，＂５７４５８五峰宜昌１１０４００１．２３０１２００．０６１９．９°＇＂〇，＂５７４６１宜昌宜昌１１１１７６０．０３０４２００．０１３３．１。，＂。，＂５７４７６荆州荆州］１２０９００．０３０２１００．０３２．２。＇＂。’＂５７４８３天门天门１１３１００１．２３０４００丨．２３４．１。＇，〃＇３０。＇５７４９４．８３７０．２．武汉武汉丨丨４０７５８丨２３１。＇＂４５７５４５来风恩施２９３１０丨．２５９．５。＇〃°＇＂５７５８３嘉鱼咸宁１丨３５５０１．２２９５８５８．８３６。＇〃。＇＂５８４０２英山黄冈１１５４００１．２３０４３５８．８１２３．８＂。，＂５８４０７黄石ｌｌＳ＾ｌ＾Ｓ－Ｓ３０１３５８．８３２．２（４）湖泊信息数据２４８Ｇ］［［］湖泊属性数据来源于《中国湖泊志》、《湖北省湖泊志》（上、中、下三８１１９｜］［］册？）、《武汉市湖泊志》和《江汉湖群综合研究》，湖泊信息主要包括湖泊名称、湖底高程、湖泊中心地理坐标、湖泊最高与最低水位、平均水深、湖泊水面面积与相应湖泊容积、湖泊水质及湖泊其它相关信息。（５）社会经济数据与社会政策信息社会经济数据主要来源于《湖北省统计年鉴》、《湖北省五十年》以及相关县／市统计年鉴，数据内容包括人口自然增长率、城镇化增长率和ＧＤＰ增长率等；社会政策信息主要通过查阅文献资料及相关政府网站获取，内容包括江汉平原土地政策、湖泊开发利用保护政策、经济政策等。１９
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｙ３．．２２数据预处理本研宄对于土地利用数据的处理是指根据研宄需要，结合收集到的研宄区面状矢量边界图，利用ＡｒｃＧＩＳｌＯ（Ｃｌｉ）工．３软件中裁剪ｐ具分别提取江汉平原六个时期的土地利用现状数据用于江汉平原土地利用时空变化分析研宄。ＮＶ一遥感影像的处理主要在ＥＩ５．１中进行，对每期ＬａｎｄｓａｔＴＭ遥感影像首先一ａｅｔｏＩｍａｅ的方法进行几何校正，采用Ｉｍｇｇ，以幅已经经过几何校正的影像作为一基准图，使，通过从两幅图像上选择同名点（或控制点）来配准另外幅影像文件８２［］相同地物出现在校正后的图像相同位置，ｏｓａｉｃｋｉｎ）工；其次利用镶嵌（Ｍｇ具进，使所拼接影像覆盖整个研究区然后，导入研宄区Ｓｈａｅｆｉ行影像拼接ｌｅ矢量面文；ｐ件，利用掩膜（Ｍａｓｋｉｎ）工具建立掩膜，裁剪出研宄区影像，ｇ；最后进行图像增强，４、３、２波段组合显示标准假彩色图像，用于进行植被分类、水体识别效果较。ＤＥＭ影像３０ＡｒＧＩＳ．３好同时，研宄Ｅ共涉及０幅，空间分，在ｃ１０中１辨率为米通过镶嵌（ＭｏｓａｉｃＴｏＮｅｗＲａｓｔｅｒ）、按掩膜提取（ＥｘｔｒａｃｔｂｙＭａｓｋ）、坐标及投影转换（ＰｒｏｅｃｔｉｏｎｓａｎｄＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ）、高程计算与赋值以及异常值剔除等操作，最ｊ终将栅格数据转换为矢量ＤＥＭ数据，并借助于平滑工具（Ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）进行平滑处理。“”气象数据最初在ＴＸＴ文档中存储，借助于Ｅｘｃｅｌ中获取外部数据功能导入到Ｅｘ“”一ｃｅｌ表中然后ｃｅ，利用Ｅｘｌ中插入数据透视表功能对同；站点逐日平均气温和－２０时日２０降水量进行汇总，计算出该站点年平均气温和年平均降水量，进而对各站点进行汇总求取１９９０－２０１５年各年份湖北省平均气温和平均降水量。年蒸散发量则通过高桥公式进行计算得出。３．２．３湖泊变化数据库建立为便于研宄湖泊变化的时空分布及其变化特征，本研究分别建立湖泊空间分布数据库和属性数据库。利用ＡｒｃＧＩＳ１０．３软件中的Ｃａｔａｌｏｇ模块，分别建立江汉平原１９９０－２０１５年不同时期的湖泊空间分布数据库，并结合ＤＥＭ数据分析不同高程下湖泊空间变化特征同时，根据收集到的湖泊相关信息建立湖泊属性数据库，并建立；空间数据与属性数据的链接，最终使属性信息落实到空间位置上来。（１）湖泊空间分布数据库湖泊空间分布数据库主要反应湖泊的空间位置、不同研宄时期及不同高程下湖，ｔａｏ泊水面面积的变化其建立步骡如下：首先，在Ｃａｌｇ目录中建立文件地理数据ｉｅＧｅｏｄａｔａｂａｓｅ），ｅａｔｕｒｅ库（Ｈ；其次在该文件地理数据库中新建要素数据集（Ｆ２０
硕士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳＤ一ａｔａｂａｓｅ），并定义与所搜集其它矢量数据致的坐标系；然后，在要素集中通过批量导入要素（ＩｍｐｏｒｔＦｅａｔｕｒｅＣｌａｓｓ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ））工具导入六期遥感影像以及六期湖泊水面要素类，ＤＥＭ数据。图３．２、图；最后导入江汉平原行政区划要素类和矢量３．３至图３．８分别显示了江汉平原ＤＥＭ数据和江汉平原不同研究时期湖泊空间分布及湖泊水面面积变化情况。ＮＡｇＪＭ＿Ｈａａ？＾萵：５７６低：１６０Ｓ３０６０１图３．２江汉平原ＤＥＭ２１
硕士学位论文Ｙ＾ＳｗｌＪＭＡＳＴＦ．ＲＳＴＨＨＳＩＳＡ二鏟，ｖ〉，、八ｊｆ－义＞阁例江汉平原范闱ｐｉ■湖泊，０Ｓ３０６ＱＫｍ图３．３１９９（１年江汉平原湖泊水体分布图ＮＡ１ｙｒ＼＾＼４＾一丄、々广、，＾＾一＇、＼－＼少？＾＞Ｖ〇＞ｆ＂．＇＇＊Ｖ？ｒ＾、Ｖ＇５Ｊｆ），、八笤＼ｍｍ／？…＾：ｓＷ？＊图例＇、、产ｎ江汉Ｙ？原范围■湖泊〇５３０ｅｏ，Ｋｍ３４１９９５图．年江汉平原湖泊水体分布图２２
硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ１、…＇’？＇卜＾等图例：／．￣．江汉平原范闲ｎＩＩ■■湖泊ｕ０５３０６０１Ｋｍ图３．５２０００年江汉平原湖泊水体分布图ＮＡＵ－Ｉ．ｗ？？Ｗ－．０？，＇Ｉ？？＾；、”＼，＞－＃１Ｗ，＇＾Ｘ＊｝图例：ｉ（：？？〇江汉Ｙ原范Ｗ＾■湖泊，，３０Ｍ图３．６２０（丨５年江汉平原湖泊水体分布图２３
硕士学位论文ＭＡＳＴＫＲＳＴｉｌＨＳＩＳｙＩＮ（ＡＡｙ”、１ｒ＞＾、，．？ＰＶ／－＜＾Ｖ，：Ｊ＼＾Ｃｘ－ｉ，，？、入Ｊ＼ｍｍ？－ｗ贪二－、广ｔ图例？、ｐｎ江汉平原范围■湖泊＜０５３０？Ｋｍ图３．７２（＞１＜丨年江汉平原湖泊水体分布图ＮＡ丄、嗜、？＊？？、＂；．＾＾－ｆ－ｖ／Ｖｎｆ？／，‘＂．０＊、＿＞．’？＞、‘Ｖ＾？、＜－、？．〇，心▼＞．〕？．．．ｒ－：＞ｒ图例．、／？…？ｎ江汉平原范围）■湖泊０，Ｓ３０ＳＣＫｍ３８２０１５图．年江汉平原湖泊水体分布图２４
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ（２）湖泊属性数据库属性数据库的建立主要是指为湖泊要素的属性表创建属性值，主要步骤分为以２下几个方面：首先，在Ｅｘｃｅｌ中录入江汉平原湖泊面积大于０．１ｋｍ主要湖泊相关信息，包括湖泊名称、湖底高程、湖泊中心地理坐标、湖泊最高与最低水位、平均水深、相应湖泊水面面积与湖泊容积、湖泊水质及备注信息等；其次，在Ｅｘｃｅｌ中把“”湖泊中心经纬度地理坐标转变为小数，借助于ＡｒｃＧＩＳ中显示ＸＹ数据导入点数．ｈ进行保存据，将生成的点数据导出为ｓ；最后，将生成的；然后ｐ格式的矢量文件矢量点数据分别与提取的不同时期湖泊面数据进行叠置分析，使属性信息落实到空间位置上。江汉平原主要湖泊信息如表３．３所示。２５
ＫｉｉｉＩｉ＝＞／Ａ＞ｌＩ＞Ｘｉ＞＞＞ｎｍ１％１ｎ１ｌＩｍ…１０ｓｏ０ｏ°°００ｏｏ０－ｏ０００Ｓ９ｏｏ卜９００－－６ｏ９０Ｚ－．６ｏ００ＳＳＬｓ／－Ｌ寸Ｓｆ８６９ｓ９－８９ＮｉｐｅｂＮ９＾ｌ１ｚＣｅ１）°０（－ｏ寸０ｏＬ０－－／寸－－５＼ｓＩＺ－寸ｒ．．．－－旦－０４§Ｔ一ｅ１”１ｅｌ３＾°°°００００－－００３ｓ（００ｓ－ｓ艺１？－－§－－．．Ｉ１Ｅ－一－－－－ｅ－）６－－－６－－一１寸１００°°０９３０〔０《？０ｓｓ９－－－§－Ｓ０－１■芩－．．．Ｉ．＼－Ｉ—懈）－６－－寸￡ｓ３１ｇ口寸ｒｉ＾ｇ艺艺３缉ｌｗＭｚＮｚｚＮｎＮｚｚＮＮＮＮｚ蝉－－Ｌ－－－ＦＦｌＦＬ＝－－－－Ｌ－？Ｉ９９ｏ－６毋ｓ＇ｓ＇－ｐｌＬａａＣＬ寸＇？－－－－－００ｓｓｉ６§ｓ９ｅｌ８ｉ－ｓｌＩＩｅｓ°ｅ寸°ｓ寸ｒ寸寸ｅｏｏｃ。ａｕｒＯｏｏｐｏ－。ｐｃｗｏｏ０ｏｏｏｏ０６ｏｏｏ〇ｏｏｏ０９ｅｅｅｅｅｅｅｅｓＺｅｅｅｅｅｅｅｅｅ３州蚝Ｔｔ３３３３３３３３３３３３３３３３３＂＇＾、＝＝－－＝＝Ｐ＝－－－－－－－－－－寸卜６寸寸０＂１寸ｅ＇寸＇寸＇寸３寸１０ｗａ／、－－－－－－ｂｓｓｓｅ６８卜６ｓ卜ｅｅ寸１ｅ０Ｉ寸３°ｓ０３°°°°幻°°．１。。〇。。ｏｏ。。－。Ｏｅ寸－－寸寸－－－寸－－寸－－Ｈ１１ｌＵ１ｎ二ｌ１ｌ１１１１ｌＥｌｕ１ｌｌ１ｌ１懈一°０ｏ（００ｏｏ００００００°－１Ｓｓｏ－－９ｅ－０．０６９－１Ｈ－．？Ｓ．９．．－－－＿８ｌ．．６寸－１卜－ｚ１０ｅ－０Ｔ６３１ｓ寸ｅｅＫｅ寸１Ｃｚ°°°°°°－０Ｑ００００９０００－－－０－０－？－－０Ｌ§－６．．．＿＼？二．＾ｔ－－－Ｌ－－Ｔｏ－－－０－６－ｌ５３ｅ寸３１３（「ｆｆ驵－爱０爱署爱０署鸯霉００，－＂要膝＂Ｔ－１邮０＾翁條Ｓ）７＾－雜ｔ跳Ｎ７收０Ｋ、－ｓＷ抵爱Ｙ回°０－－－寸－９－－ｉｚｅ寸＾ｇＬａ１一１＾
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项士学位论文＇ＭＡ－？ＳＩＫＲＳｍｉＳｉＳ４江汉平原湖泊水面面积变化研究随着全球气候变暖，土地利用／覆被变化受到人们的日益广泛关注，而人口的增长和城市化进程的加快使土地利用／覆被变化更加剧烈，在六期土地利用数据。因此和湖泊水面面积数据的支持下，以ＡｒｃＧＩＳｌＯ．３为平台，对江汉平原土地利用／覆被变化总体特征进行探讨，在此基础上对湖泊与其它土地利用类型之间的相互转化进行详细分析，厘清湖泊水面面积变化的源与汇，进而借助ＤＥＭ等数据对湖泊水面面积在时间和空间上的变化特征及规律进行深入研究。４．１湖泊水面变化的源汇分析４．１．１土地利用变化背景特征随着社会经济飞速发展，、人口不断增加以及城市化进程的快速推进人类对土－地开犮利用活动的程度加剧，土地利用变化异常剧烈２０１５。研究期内１９９０年江汉平原各土地利用类型面积发生剧烈变化，各土地利用类型之间相互转化，随着时间．１至。推移在空间上变化规律极为明显（图４图４．６从各地类总面积来看，整体上表）现出耕地和未利用地持续减少，水域和建设用地持续增加趋势，而林地和草地波动变化，变化规律不明显表４．１，；从变化速率来看尤其以耕地的减少、水域和建设（）４２用地的增加表现的较为突出（表．。）２４１１９９０－２０１５ｋｍ表．年江汉平原不同土地利用类型面积（）地类１９９０９９５２０００２００５２０年１年年年１０年２０１５年耕地２１８７３．０］２１６１２．１３２１３９２．６８２０９２４．６２２０１０９．０６１９６７２．８９林地２１８０．４８２１９３．２４２１７５．８９２１６７．３１２２０９．７２２１７７．６６草地１４３．３８１３９．３２１５１．４２１５１．１８１９４１１６３．８３．２水域４２１２．３０４３２０．４７４５５０．４７４９２６．０７５３０４．２５５３８１．８４建设用地２３６２．１２２５００．５８２５１４．７７２６１７．１３２９７１．７２３３９８．１５２．．．．．未利用地１４３２２１９８８２００３９１９９．２９１９６６５１９１２４合计３０９８５．６２３０９８５．．６２３０９８５．６２３０９８５．６２３０９８５６２３０９８５．６２４－表．２１９９０２０１５年江汉平原不同地类面积年变化率统计表９９０－－２０００－－－－地类１１９９５１９９５２０００２００５２００５２０１０２０１０２０１５１９９０２０１５－－－－－－耕地０．２４％０．２０％０．４４％０．７８％０．４３％０．４０％０－－－－林地．１２％０．１６％０．０８％０．３９％０．２９％０．０１％－－－０．５７％１．７４％０．０３％５．６９％３．１３％０草地．５７％水域０．５１％１．０６％１．６５％１．５４％０．２９％１．１１％３０
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳＪ建设用地１．１７％０．１１％０．８１％２．７１％２．８７％１．７５％－－－－－未利用地０１．７７％０．１％．％．％０．４３％．５２％１０２６０５５２－从整个研究期来看，１９９０２０１５年，耕地面积减少２２００．１２ｋｍ，林地面积减少２２２２．８２ｋｍ，未利用地面积减少２３．０８ｋｍ；而建设用地面积增加１０３６．０３ｋｍ，水域面２２积增加１１６９．５４ｋｍ，草地面积增加２０．４５ｋｍ。建设用地增长最快，其次为水域，草地增长较慢，三者年均增长率分别为１．７５％、１．１１％和０．５７％；而耕地、林地和未°利用地年均减少速率分别为０．４０／。、０．０１％和０．４３％，未利用地减少最快，耕地次之，林地最慢，但耕地减少量却远大于未利用地，约是未利用地的９５倍。２－分阶段具体来看，１９９０１９９５年，耕地和草地面积有所减少，分别减少２６０．８８ｋｍ２２和４，３８ｋｍ．０６ｋｍ；而建设用地、水域、林地和未利用地有所增加分别增加１．４６、２２２１０８．１７ｋｍ、１２．７５ｋｍ和５．５６ｋｍ；可见，耕地面积减少量最大，而建设用地面积。，．１７％，增加量最大建设用地变化速度最快年均变化率为１；草地次之年均变化０，．１２％。率为．５７％年均变化率为０；林地最慢２－，２９４５ｋｍ９９１９９５２０００年，耕地、未利用地和林地面积有所减少分别减少１．、１．４２２２ｋｍ和１７．３４ｋｍ而水域、建设用地和草地有所增加，分别增加２３０．００ｋｍ、１４．１９；２２ｋｍ和１２．０９ｋｍ；可见，耕地面积减少量最大，水域面积增加量最大。未利用地变，地次之，７４％设用地最年均变化率为１．７７％１．化速度最快；草年均变化率为；建小，年均变化率为０．１１％。２－２００５２０００，４６８０６ｋｍ年，耕地、林地、未利用地和草地面积有所减少分别减少．、２２２２８．５８ｋｍ、１．０９ｋｍ和０．２３ｋｍ；而水域和建设用地有所增加，分别增加３７５．６０ｋｍ２和１０２．３６ｋｍ；可见，耕地面积减少量最大，而水域面积增加量最大。水域变化速，１．６５，０．８１％，度最快年均变化率为％；草；建设用地次之年均变化率为地最小年均变化率为０．０３％。２２２００５－２０１０年，耕地和未利用地面积有所减少，分别减少８１５．５７ｋｍ和２．６４ｋｍ；２，３７８．１８２、３５４．５９４３．０３而水域、建设用地、草地和林地有所增加分别增加ｋｍｋｍ、２２２ｋｍ和４．４１ｋｍ；可见，耕地面积减少量最大，水域面积增加量最大。草地变化速，５．６９％，．７１度最快年均变化率为；建设用地次之年均变化率为２％；未利用地最小，年均变化率为０．２６％。２２０－１０２０１５年，耕地、林地、草地和未利用地面积有所减少，分别减少４３６．１７ｋｍ、２２２２３２．０６ｋｍ、３０．３８ｋｍ和５．４１ｋｍ；而建设用地和水域有所增加，分别增加４２６．４３ｋｍ２和７７．５９ｋｍ；可见，耕地面积减少量最大，建设用地面积增加量最大。草地变化速，３．１３％，２．８７：度最快年均变化率为；建设用地次之年均变化率为％水域和林地均最小，年均变化率为０．２９％。３１
盼学位论文ＭＡ＇ＳＴｆＲＳＴＨｌｉＳｌＳ２一－，总之，１９９０２０１５年，耕地面积总量直在减少平均每年减少８８．００ｋｍ，减一少速度表现出先增大后降低的趋势，．７８；水域面积总量直在增长平均每年增加４６ｋｍ２一，增长速度表现出先增大后降低的趋势，；建设用地面积总量也直在增长平２４１４４ｋｍ均每年增加．，增长速度表现出先降低后增大的趋势；而林地、草地和未利用地在不同时间段上略有起伏。因此，研究期内江汉平原土地利用／覆被变化总体特，征为：耕水域和建设用地持续增加耕地年均变化率虽低于水域和建地不断减少；，，绝对变化量仍大于水域和建设用地总和设用地但由于基数大。＇ＰＣ５■綱地图４．１１９９０年江汉平原土地利用现状图３２
硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＳ？Ｉ＿°１５３０作■副地４２１９９５图．年江汉平原土地利用现状图°１５３０■棚地图４．３２０００年江汉平原土地利用现状图３３
硕士学位论文ＶＭＷｉＪＭＡＳＴＫＲＳＴＨＫＳＩＳｇＲ°１５３０６ｑ－■刚地图４．４２００５年江汉平原土地利用现状图＿￣°５３０６？－ｍｔ酬地图４．５２０１０年江汉平原土地利用现状图３４
硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ＿°ｉｓ３０６°－■ｔ姻地４６２０１５图．年江汉平原土地利用现状图４．１．２湖泊与其它土地利用相互转化一厘清研究期内湖泊面积变化的来源与去向，对于进步分析湖泊面积演变的时－－空特征和规律至关重要。因此，本研究统计了研究期内１９９０１９９５年９９５２０００、１２０００－２００５２００５－２０－年１０２０１０２０１５年湖泊与各土地利用类型之间面积相、年、年和互转化，即耕地、林地、草地、建设用地和未利用地转化为湖泊以及湖泊转化为耕地、林地、草地、建设用地和未利用地表４．３。（）９９０－表４（丨丨．３１２５年湖泊与各地类面积相互转化２湖泊与其它地类面积变化（ｋｍ）相互转化－－－－－１９９０９９５１９９１００１０２０１５１５２０００２０００２００５２００５２０２－－ｏｏ０９４林地湖泊ｌＬ３３０３５．４２－－湖泊７草地０．６７２．０００．６７２．００２．６－－０００００４７建设用地湖泊１．３３９．５．０１．１．６－－８４４未利用地湖泊３．．３４．．３３．３７３１１６３３－－７０耕地湖泊．．６２．９１．４１２．７３４８７８３０１５５－－０００１湖泊林地３．３３０．００１．３３１．．３３－－６６７湖泊草地．．．００１．８７．０６７２６７０湖泊－－建设用地２５．６７１７．７９．００．０１９．０１１０２２－４００４６７４０００未利用地．００湖泊．．３．５２１．－－７９８湖泊耕地９Ｔ８７０６８Ｒ３３．６７＾３５
颂士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ）一一，研究发现，同时期各地类与湖泊面积相互转化存在差异不同时期同地类９０－９９５与湖泊面积相互转化也存在较大不同。分阶段来看，１９１年，由各地类转化２２为湖泊总面积为２４．７４ｋｍ，其中耕地转化为湖泊面积最大为１７．４１ｋｍ，未利用地２２转化为湖泊面积居于第二位为３．３３ｋｍ，草地转化为湖泊面积最小仅为０．６７ｋｍ，一分别占各地类转化为湖泊总面积的７０．３７％、１３．４６％和２．７１％；同时期，由湖泊转２２３２．６７ｋｍ，７８ｋｍ，化为各地类总面积为１其中湖泊转化为耕地面积最大为９．湖泊２转化为建设用地面积居于第二位为２５．６７ｋｍ，湖泊转化为草地面积最小仅为１．８７２ｋｍ，分别占湖泊转出总面积的７３．７２％、１９．３５％和１．４１％。可见，该阶段湖泊面积２净减少１０７．９３ｋｍ，湖泊面积呈现出减少趋势。２９９５－２０００１年，各地类转化为湖泊总面积为４１．４０ｋｍ，其中耕地转化为湖泊面２２积最大为２０．７３ｋｍ，建设用地转化为湖泊面积居第二位为９．００ｋｎｒ，林地转化为湖泊面积最小仅为２１．３３ｋｍ，分别占各地类转化为湖泊总面积的５０．０７％、２１．７４％和２３一．２１％，由湖泊转化为各地类总面积为９９．８１ｋｍ，其中湖泊转化为耕地；同时期２２７０８７７９ｋｍ面积最大为．６ｋｍ，湖泊转化为建设用地面积居第二位为１．，除林地外２湖泊转化为未利用地面积最小仅为４．６７ｋｍ，分别占湖泊转出总面积的７０＿８１％、２１７．８２％和４．６８％。可见，该阶段湖泊面积净减少５８．４１ｋｍ，湖泊面积呈现萎缩趋势。２２０００－２００５６９９９ｋｍ年，由各地类转化为湖泊总面积为．，其中耕地转化为湖泊２２８７８ｋｍ二８２０ｋｍ面积最大为４．，林地转化为湖泊面积居于第位为．，草地转化为湖２泊面积最小仅为０．６７ｋｍ，分别占各地类转化为湖泊总面积的６９．７０％、１１．７２％和一２０．９６％；同时期，由湖泊转化为各地类总面积为２８．８５ｋｍ，其中湖泊转化为耕地２２面积最大为１３．３３ｋｍ，湖泊转化为建设用地面积居于第二位为１０．００ｋｍ，湖泊转２０ｋ化为草地面积最小仅为．６７ｍ，分别占湖泊转出总面积的４６．２０％、３４．６６％和２．３２％。２可见，该阶段湖泊面积净增４１．１４ｋｎｉ，湖泊水面面积呈现出增大趋势。２２００５－２００ｋ１年，由各地类转化为湖泊总面积为６２．８４ｍ，其中耕地转化为湖泊２２面积最大为３０．１５ｋｍ，未利用地转化为湖泊面积居于第二位为１１．３４ｋｍ，草地转２°化为湖泊面积最小仅为２．００ｋｍ，分别占各地类转化为湖泊总面积的４７．９８／。、１８．０５％２３一１８，１２８．５１ｋｍ和．％；同时期由湖泊转化为各地类总面积为，其中湖泊转化为２２７９３耕地面积最大为．８ｋｍ，湖泊转化为建设用地面积居于第二位为２２．０１ｋｍ，湖２泊转化为草地面积最小仅为２．６７ｋｍ，分别占湖泊转出总面积的６２．１２％、１７．１３％和２２．０８％，６５５８。可见该阶段湖泊面积净减少．ｋｍ，水面面积呈现出萎缩趋势。２２０－１０２０１５年，由各地类转化为湖泊总面积为８２．０４ｋｍ，其中耕地转化为湖泊２２面积最大为６２．９５ｋｍ，未利用地转化为湖泊面积居于第二位为６．３３ｋｍ，草地转化３６
硕士学位论文＇＇ＭＡＳＴＥＲＳｊＴＨＥＳＩＳ２２６７ｋｍ％、．为湖泊面积最小仅为．，分别占各地类转化为湖泊总面积的７６．７３７７２％一２．和３．２５％同时期，由湖泊转化为各地类总面积为１９０１ｋｍ，其中湖泊转化为建；２２设用地面积最大为９．０１ｋｍ，湖泊转化为耕地面积居于第二位为８．６７ｋｍ，湖泊转２化为林地面积最小仅为１．３３ｋｍ４７．４０％、４５．６０％和７．００％。，分别占湖泊转出总面积的２呈现出增大趋势６２．９３ｋｍ。可见，该阶段湖泊净增，湖泊水面面积２总之，，总面积减少１２７．８４ｋｍ研究期内湖泊面积整体上呈减少趋势，各阶段－－－变化存在较大差异１９９０１９９５年、１９９５２０００年和２００５２０１０，；其中年三个阶段各地类转化为湖泊的面积之和，小于湖泊转化为其它地类的面积之和，湖泊面积剧烈２２２－－１０７．５ｋｍ而２０００．９３ｋｍ、５８．４１ｋｍ６５８２００５２０１０２０１５下降，分别减少和；年和年，各地类转化为湖泊的面积之和，大于湖泊转化为其它地类的面积之和，湖泊面２２４１．１４．。积缓慢增加，分别增加ｋｍ和６２９３ｋｍ４２．湖泊变化时空特征分析４．２．１湖泊总体演化概况江汉平原的湖泊分布具有明显的地域差异，东部及东部偏北海拔较低地区分布一较多，且面积较大的大区域，而西北部海拔较高的平缓岗、中湖泊也多分布在这－地和起伏丘陵区零星分布着面积较小的小型湖泊。整体来看，１９９０２０１５年湖泊呈现出数量减少．，水面面积萎缩的趋势（图４７），其中湖泊数量减少９４个，平均每２２１年减少３．７６个，同期湖泊面积减少１２７．８４ｋｍ５．１ｋｍ。０１５，平均每年减少截止到２２２年，江汉平原面积大于０．１ｋｍ的湖泊共计４６９个，湖泊总面积１５０３３４ｋｍ，．约占研究区总面积的４．８５％。６００１６５？「厂－－１６００５００｜■ｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌ１９９０１９９５２０００２００５２０１０２０１５１９９０１９９５２０００２００５２０１０２０１５２ａ湖泊数量ｂ湖（ｋｍ）（个）泊面积４７１９９０－２０１５图．年江汉平原湖泊总数量和总面积变化３７
颂士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ４．２．２湖泊随时间变化分析（１）湖泊数量和面积变化２对江汉平原六个时期面积大于０．１ｋｍ的湖泊数量和面积进行统计（表４．４），并１１１５对其变化趋势进行分析，发现９９０年、９９５年、２０００年、２００５年、２０１０年和２０２２２２年湖泊总面积分别为１６３１．１９ｋｍ、１５２３．２６ｋｒｎ、１４６４．８５ｋｍ、１５０５．９９ｋｍ、１４４０．４１２２ｋｍ和１５０３．３４ｋｍ，湖泊总面积前期呈持续减少，后期缓慢增加的趋势；湖泊面积２２由１９９０年的１６３１ｋｍ．１９ｋｍ减少到２０１５年的１５０３．３４，减少了７．８４％。六个时期湖泊数量分别为５６３、４８２、４２４、４７３、４１７４６９，除２００５年略有增加外和，总体上，呈现出先快速减少后缓慢增长的趋势９０年的５６３呈持续减少趋势；湖泊数量由〗９个减少到２０１５年的４６９个，减少了１６．７０％。可见，湖泊数量减少率高于湖泊面积的减少率。４－表．４１９９０２０１５年江汉平原湖泊数量和面积统计表年份类型０．１＜ＡＳ０．５０．５＜Ａ＜１１＜Ａ＜６．６７６．６７＜Ａ＜３３．３３Ａ＞３３．３３合计￣＾￣Ｈ３６６６０９５３５７５６３面积６１．２１４２．３２４６．１６５６９．９８７１１．５４１６３１．１９数量３０９４９８７３０７４８２面枳５８．７６３４．０５２３１．６６５２４．８３６７３．９６１５２３．２６数量２５３４２９４２９６４２４２＿面积５３．８９４３．８４２５０．０８４６９．４７６４７．５７１４６４．８５数量２７９５１１０５３２６４７３面积５２．３５６．７７２６６．９６４８６．１１６４３．８５１５０５．９９数量２４６４２９４２９６４１７５０．６４５３．５２２２７１．６６６３．４面积．９４６９９１４４０．４１数量２８３４７〗０１３１７４６９■＾＊面积５４．４２５６．３５２５３．１４７４．３５６６５．１２１５０３．３４２注：表中所有的面积单位均为ｋｍ；所统计的湖泊数量仅指研宄区内湖泊斑块的数量，不同时期一个湖泊会有若干个湖泊斑块组成。＜对比不同大小等级湖泊数量和面积变化情况．５，就０．１Ａ＜０而言，湖泊数量由０２０－１５２８３１９９年的３６６个，减少到年的个，减少８３个，年均变化率为０．９１％；湖２２２泊面积由１９９０年的６１．２１ｋｍ，减少到２０１５年５４．４２ｋｍ，减少了６．７９ｋｍ，年均－０．４４．５Ｋ１１２０１５变化率％。就０而言，湖泊数量由９９０年的６０个，减少到年的２４７－，减少１３个，年均变化率为０．８７％湖泊面积由１９９０４２，个．３ｋｍ增长到；年的２２２０１５年５６．３５ｋｍ，增加了１４．０５ｋｍ，年均增长率１．３３％。就ＫＡＳ６．６７而言，湖泊数量由１９９０年的９５个，增长到２０１５年的１０１个，增加６个，年均增长率为０．２５％；２２２湖泊面积由１９９０年的２４６．１６ｋｍ，增长到２０１５年２５３．ｌｋｍ，增加了６．９４ｋｍ，年６．６７＜Ａ＾３３．３１２０］５均增长率０．１１％。就而言，湖泊数量由９９０年的３５个，减少到２３１－ｍ年的个，减少４个，年均变化率为０．４６％湖泊面积由５６９１９９０年的．９８ｋ，；３８
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳ丁ＨＥＳＬＳｙ２２５７４－减少到２０１年４．３５ｋｍ９５．６３ｋｍ０．６７％。就Ａ＞３３．３而，减少了，年均变化率言，２２２湖泊面积由１９９０年的７１１．５４ｋｍ，减少到２０１５年６６５．１２ｋｍ，减少了４６．４２ｋｍ，－１＜Ａ＜０．年均变化率．２６％。由此可见，０．０５的湖泊数量变化最大，而面积年均变化率居于第三位；ＫＭ６．６７的湖泊数量变化居于第二位，而面积年均变化率最大；Ａ＞３３．３的湖泊数量虽然没有发生变化，但面积年均变化率却最大。２总之，ｋｍ，湖泊数量的减少主要集中在小型湖泊即面积小于ｌ的湖泊数量减２少了９６个．６７ｋｍ；湖泊水面面积的减少主要集中在大、中型湖泊，即面积大于６２２１４２－的湖泊面积减少了．０５ｋｍ面积介于１６．６７ｋｍ的湖泊研宄期内数量和面积；而２．。均有所增加，数量增加了６个，面积增加６９４ｋｍ（２）湖泊密度和湖泊水面率湖泊密度和湖泊水面率是反映湖泊空间格局的重要指标，它们既可以用来揭示一不同湖泊群之间的区别，也可以用以研宄同湖泊群内部的湖泊随时间变化的差异，本研宄通过公式（２－７）和公式（２－８）计算研宄期不同年份湖泊密度和湖泊水面率（表４．５）来揭示江汉平原湖泊在时间上的演化规律。江汉平原湖泊群是我国湖泊密度最大的淡水湖泊群。从表４．５中可以看出，研一宄期内湖泊密度和湖泊水面率均呈不同程度降低，但变化幅度存在差异，在定程度上表明江汉平原湖泊对集水区域的来水及江河调蓄能力降低。就湖泊密度而言，２２２２１９９０年为１．８２／１０ｋｍ，２０１５降低为１．５１个／１０ｋｍ，下降了１６．７０％，年均变个年－－－－９０－－化率为０．６７％；１９１９９５年、１９９５２０００年、２０００２００５年、２００５２０１０年和２０１０２０１５－％年湖泊密度经历了降低、增加、再降低、再增加的过程，年变化率分别为２．８８、－－２．４１％、２．３１％、２．３７％和２．４９％。就湖泊水面率而言，１９９０年为５．２６％，２０１５年－－７９５、－、降低到４．８５％，下降了．７９％，年均变化率为０．３１％１９９０１９１９９５２０００；年年２０００－２００５２００５－２０－年、１０年和２０１０２０１５年湖泊密度变化规律与湖泊密度相同，也－－经历了降低，年变化率分别为１．２９％、０．７７％、０．５５％、、增加、再降低、再增加的过程－０．８６％０．８６％和，各阶段变化速度波动较大。表４５１９９０－２０１５年江汉平原湖泊密度与湖泊水面率．２年份湖泊个数湖泊面积ｋｍ集水面积（）水＝（％）￣１９９０５６３１６３１．１９０９８５．６０５３Ｋ８２．２６１１５２．２６．９９５４８２３３０９８５６０１．５６４．９２２０００４２４１４６４．８５３０９８５．６０１．３７４．７３２００５４７３１５０５．９９３０９８５．６０１．５３４．８６２０１０４１７１４４０．４１３０９８５．６０１．３５４．６５２０１５４６９１５０３．３４３０９８５．６０Ｋ５１４．８５３９
／ＳｗＮ硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＫＳ１Ｓ４．２．３湖泊空间上演化分析（１）不同高程下湖泊变化分析江汉平原主体由长江、汉江及其支流的河流冲积物和湖相沉积物堆积而成。由于受地质构造的密切控制，，大体由西北向东南微倾东部、中部地势低平，为海拔５０米以下的平原湖区，约占区域总面积的８６．６８％；西部、北部逐渐凸起，形成海拔５０米以上１００米以下的平缓岗地和１００米以上的起伏丘陵，分别占研宄区总面７２２积．％和６．１％。为更好的研宄湖泊水面面积在不同高程下变化的剧烈程度，根据４００－５０－其地形特征将江汉平原高程划分为个等级，即米以下、米、５０１００米及上－－１００米以，其中０５０米的区域高程间隔设置为５米，５１１００米的区域高程间隔设１０。置为米（表４．５）－，研宄期内１９９０２０１５年从整体上看，随着江汉平原整体上湖泊面积的减少，一不同高程范围内整体上呈下降趋势，但存在定差异。其中，该区域分布在０米以２－－，总面积介于１０．７５１５．７６ｋｍ总湖泊面积的０．０．９％，下的湖泊面积较小，约占区域７％－５０总面积先剧烈减少，后缓慢增加趋势，但整体趋势在减少０；分布在米高程范围２－的湖泊面积最大．４１５．，，总面积介于１３６３２０７６２ｋｍ约占区域总湖泊面积的－－９２％９５％，，５１１０总面积减少所占比重却增加；分布在０米高程范围的湖泊面积较２－－小，总面积介于３９．１８６７．２３ｋｍ，约占区域总湖泊面积的２％４％，总面积不断减少，所占比重呈现出降低趋势；分布在１００米以上高程范围的湖泊面积也较小，总面积２－２６－介于．３７４０．５８ｋｍ，约占区域总湖泊面积的１％２％，总面积减少，所占比重也降低。具体来看，不同高程范围内湖泊面积所占比重不同，并且变化趋势也存在较大－－－－－－差异－－。２６３０米、３１３５米、３６４０米、４１４５米、４６５０米、５１６０米、６１７０米、７１８０－８卜９０１０１０上高程范围内－２０１０年间湖米、米，１９、９１０米以及０米以９０泊面积均呈－下降趋势，２０１０２０１５年间湖泊面积均有所增加，各高程范围内变化量存在差异而；－－１１如从数量上讲，９９０２００年间，２６３０米高程范围内湖泊面积减少量最大，减少了２２－－４８．２０ｋｍ，３１３５米．其次为高程范围内，湖泊面积减少了２７１０ｋｍ，而９１１００米２－，减少了２．５９ｋｍ，１７０尚程犯围内湖泊面积减少了最小；从变化速度来看６米、７卜８０８－－米、１９０米高程范围内，１９９０２０１０年湖泊面积减少率均高达４０％以上，而２６－３０３１－３５２０米、米高程范围内减少率约为％左右，变化率相对较低。－５－－其余高程范围内湖泊面积变化规律则差异较大中０６１０２０，其米、米以及１６－米高程范围内，经历了先减少后增加的变化过程，１９９０２０００年均减少，分别减少２２２２－５、８．２３ｋｍ、３４２５ｋｍ００２０１．４０了ｋｍ．，而２０５年均增力口，分别增加了３３９ｋｍ、５．４０
硕士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ２２－ｋｍ、５５－．６ｋｍ１１１５２１２５；而米、米高程范围内变化规律不是很明显，有些年份一出现增加，又有些年份出现减少，二者交叉出现，但整体上湖泊面积出现下降。２４ｉ表．ｆ江汉平原不同高程下湖泊面积统计表ｋｍ（＞９９０１１高程（ｍ）１年１９９５年２０００年２００５年２００年２０５年０以下１５Ｊ６１４４６１０７５＼＼ＴｌＵＭ１１．１００－５１３．７８１２．４１８．７８１０．１４１０．９９１２．１８６－１０２９．６０２７．３０２１．３７２３．９６２５．４８２６．７７－１１１５１０．４８．９６．０７９９．９０９．１１１３１２９．２９１０２２７－２０５４０５０７４０６７８５３８５１６．５１．１５．２４５３５．．１６５６１．８－２５４４７４２２１．６４４１６．２４５．５６４５０．３８４３２４５２．０３．５２２６－３０７６．８４１５３．６３１５０．２７１４５．９８．．１１２８６４１３４９７３－１３５９４０７８３４８．７８７４６６７９９６．．６７．９８．９６．３６－４０４８．８５４３．５４４０．６４３７．８４３２．７６３３．６６－４１４５２８．２５２４．６９０７７１７６８．５６．７２２２２．．９１４６－０５１７．６１．４．８１．０１１０１５５１３２３００．６３．９０－６０２２１６１５１．２７２０．８２１７．７１．３３１３．５２１３．８６－１７０５１．０３１４．３０１２．２８．８．３４８．７６１１１１－７１８０８０８７７７０４１０．７１９．．３６．１５．４６．－９０８１１１．８７１０．７５９．８．９０７．１７．５０１８１９－００１１７１４７５４９３．３４６．８３６．７１６．０．．００１以上４０．５８８．８３３４．９８１．５７２６．０８３３．３７２８合计１６３１＋１９１５２３．２６１４６４．８５．９９１．４５０３．３１５０５４４０１１４（２）湖泊质心偏移分析基于ＡｒｃＧ１０．３，，，ＩＳ软件平台首先在湖泊属性表中添加字段分别命名为Ｘ、Ｙ）字段类型为浮点型（Ｆｌｏａｔ）几何（ＣｌｕｌａｔｅＧｅｏｍｅｔｒ；然后利用计算ａｃｙ工具计算每２－－个湖泊斑块的质心Ｘ、Ｙ坐标心计算模型（公式１０２１１）；最后根据湖泊质和公式计算江汉平原１９９０、１９９５、２０００、２００５、２０１０和２０１５六个时期的湖泊质心坐标，（２－再根据质心偏移度模型公式１２）计算各个时段的湖泊质心偏移距离（表４．６），并绘制出湖泊质心偏移轨迹图（图４．８）。－ｍ由表４．８１９９０２０１５．４９，．６和图４可见，研宄期内年湖泊质心总偏移距离为５ｋ２００５－２０－其中１０年偏移量最大，偏移距离为４．１７ｋｍ２０００２００５，；其次为年偏移距３－－离为．０９ｋｍ１９９０１９９５，．５５１９９０２０１５；年偏移量最小偏移距离为１ｋｍ。研究期内－年湖泊质心整体上向东南方向偏移，其中１９９０２０００年经历了短暂的先向东北方，一２０００－２０１０再向西南方的偏移，且；年持续向东南方向偏移偏移距离与前时期相０１０－２０比较大；２１５年向西南方向偏移。表４．６江汉平原湖泊质心经纬度及偏移距离１份湖泊质心经度（Ｅ）湖泊质心纬度（Ｎ）时间段质心偏移距离（ｋｍ＞４１
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＨＳＩＳ，＂〇＂〇３０－５１９９０１１３１０３４．５１３５９．６１９９０１９９５１．５。，＂。，＂－１９９５１００３０４４４．２１１．４１３１１．７１９９５２０００２°，＂°ｆ＂３０－２００００１４２７２１１．２．２０００２００５３．０９１１３１°＂°＇＂－２００５１１３１１３９．４３０１３２２．５２００５２０１０４．１７°，＂。＂１１５２０１０－１１７５２０１０３１３２８．３３０１厂４．９２０５．。，〃。，＂－２０１５１１３５．５３０．１９１５４９１２２３０１１２９０２０１丨１９９５Ｎ／Ｃ２００５ｌ＼／．Ｘ！＇／ｒＳ＼２０１０ｉｉｔ／ｚ梦２０１＾？当阳市／？汉川〗１丨，天ｎ市．／＾／武汉市，枝江市？／潜江市ｉｔｉｔＭｆ冰ｆｆｔ市你＂°１５＾＞〇〇８■心江陵县：洪湖市松滋市监利县＾公安县？湖扪础心点ｆｉ．汉Ｔｉｐ范围ｌ原ｈｆｔ石酋市０１５３０６０Ｋｍ４８１９９０－２０１５图．年江汉平原湖泊质心变化轨迹４２
硕士学位论文ｐＭＫｉＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ５江汉平原湖泊水面变化的驱动机制分析湖泊演变是自然和人为因素共同作用的结果，但由于研宄时间、区域范围的差异，二者作用的强弱程度不同。本文根据研宄的尺度（时间和空间）大小及研究区，从自然因素、人类活动因素两方面分析江汉平原湖泊演变的驱动机制域具体情况，一并探讨湖泊变化对驱动因素的响应，。同时考虑到江汉平原并非个完整的行政区，自然因素和社会经济因素指标数据难以获取域单元，因此采用指标数据均为湖北省数据。５．１自然因素变化特征分析气候、水文、地质和地貌条件是湖泊的形成与发育的基础。其中地质和地貌是，但在较短研宄时期内很难起作用湖泊形成的前提条件；而湖泊面积变化与降雨量、气温以及蒸发量等自然因素密切相关，因此本文选取年降雨量、年平均气温和年实际蒸发量作为影响湖泊面积变化的自然因素指标。年降雨量和年平均气温可以直接２－从收集到的气象站点数据中汇总得出。蒸发量数据需要依据公式（１２）求出，首先利用Ｅｘｃｅｌ中数据透视表工具，对１８个站点的日降雨量和日气温数据进行汇总，一－计算出湖北省各月平均降雨量和月平均气温，进而汇总求出１９９０２０１５年中每年的年蒸发量（表５．１）。表５１１９９０－２０１５．年湖北省平均年实际蒸发量年份年蒸发量（ｍｍ）年份年蒸发量（ｍｍ）年份年蒸发量（ｍｍ）１９９０７４６．４２１９９９７６９．７６２００８７４６．１２１９９１７２３．１１２０００７３２．６５２００９７６６．５０２００１７７３．６８２０１９９２７４９．１６１０６８２．３６１９９３７３２４３２００２７３７．２３２０１１６８４．５５．１９９４７７６．６３２００３７１２．７３２０１２６７１．０３１９９５７５８．１０２００４７７６．４２２０１３６８５．６５１９９６７５１．３０２００５７３２．３５２０１４７４９．８４．．．１９９７７９３３７２００６７２６８０２０１５７４５７９１９９８７７４．８４２００７７６２．９６￣为更加直观显现各气象要素的变化特征，根据已经整理好的湖北省气象数据，ｘｃｅ－在Ｅｌ中绘制１９９０２０１５年湖北省年降雨量、年平均气温和年蒸发量的逐年变化２Ｒ５．１５．２．１趋势图，并添加趋势线，显值、５．３５示公式和，如图图和所示。由图－１９２０１５可知，９０年湖北省年降雨量年际变化比较大，某些年份的降雨量较多，而４３
耻学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ－１二者，某些年份的降雨量较少，交替出现，线性倾斜率为４．７４波动幅度大，但波１２９１１９动幅度呈现出减小的趋势。研究期内湖北省年平均降雨量为．８９ｍｍ，９７年降雨量最大为１６２３．０８ｍｍ，比平均值高３３１．１９ｍｍ；２０１３年降雨量最小为９４６．３４ｍｍ，比平均值低３４５．５５＿。由此可以看出，研宄期内降雨量虽然整体上呈波动下降趋２００００势，１３年外，均大于１ｍｍ。但除，同时降水变率减小５－由图．２可知，１９９０２０１５年湖北省年平均气温的年际变化不大，线性倾斜率仅。为０．０１２，波动幅度较小，但呈现出缓慢波动上升的趋势研宄期内湖北省年平均°°°气温为１６．６Ｃ２００２年的１８．４３Ｃ，比平均值．Ｃ，年高８３；年平平均气温最高值为１°°均气温最低值为１９９３年的１５．６２Ｃ，比平均值低０．９８Ｃ。从整体上看，研宄期内年平均气温变化相对平缓，波动幅度极小，对湖泊水面面积变化的影响有限。５－由图．３可知，１９９０２０１５年湖北省年平均年蒸发量变化总体上呈现出下降的趋－１．８２９。势，线性倾斜率为，波动幅度也不大研宄期内湖北省平均年蒸发量为７４０．８４ｍｍ７．３７．，平均年蒸发量最大值为１９９年的７９３ｍｍ，比平均值高５２５３４ｍｍ；－平均年蒸发量最小值为２０１２年的６７１．０３＿，比平均值低６９．８１ｍｍ。１９９０１９９９年、－２００９２０１０－２０１５７５７２０００年和年三个时期平均年蒸发量分别为．５１ｍｍ、７４６．７４ｍｍ７０３２００９－和．２０ｍｍ，可见平均年蒸发量下降程度增加，并且２０１４年间波动较大。１７００了１６００卞ｔ＝－４．７４Ｆ／１ｘ＋３０８０８＼Ａｙ１５００／０．４９０１＼Ａ１０００Ｔｌ＼９００－？１！－——！——？！——！—！—ｉ—！——１—１—！—１——！—￣￣＾—１———１１—！——８００ｉ！ｉ｜ｉ！１９９０年１９９５年２０００年２００５年２０１０年２０１５年５－图．１１９９０２０１５年湖北省年降雨量逐￥变化４４
硕士学位论文Ｍ＊７＼ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｙ１９．０ＴＬ１８．５ｔｆＡ＝０－ｙ．０１２ｘ７．００７２－＝１８．００＼Ｒ．０２０５＾、１５－．５ｒ１５．０４Ｌ１４．５ｆＩ１１！：Ｉ１ＪＩｊｉｉｉｉｓ！ＩＩｉ１Ｕ〇｜｜ｊ１９９０年１９９５年２０００年２００５年２０１０年２０１５年５－函．２１９９０２０１５革雨北备華平运牵矣疋８００１％＝－ｙ１．８２９ｘ＋４４０３．７２＝７８０丄＼Ｒ０．１８６８ｖ：／６８０■；？？—－—１—１——１——１——！—！——１—１—１——１—１——１１１—￣１—１—１—１—６６０ｌｉＩＩ！！１９９０年１９９Ｓ年２０００年２００５年２０１０年２０１５年图５３１９９０－２０１５．年湖北省年蒸发量逐年变化５．２社会经济因素变化特征分析随着社会经济的快速发展，人类极大地提高了对自然环境的改造能力，：同时人口的增长也给自然环境造成了巨大的压力，社会经济活动对湖泊演变的影响越来越深刻。本文主要从人口、经济发展、政策因素等三个方面来分析湖泊变化的社会４５
硕士学位论文＇ｖＭＷｉ／ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｇ＾ｃｅ经济因素，所采用指标为人口自然增长率、经济增长率和城镇化增长率，在Ｅｘｌ１９９０－２０中绘制１５年湖北省人口自然增长率、经济增长率和城镇化增长率的逐年变Ｒ２．４．，，显示公式和值５、５．５５６化趋势图并添加趋势线，如图图和所示。从图５．４可以看出，整体上人口自然增长率呈现下降趋势，由１９９０年的１４．３０％〇下降到２０１５年的４．９１％。，下降趋势极为明显。分阶段来看，则呈现出先剧烈下降－１４２．２后缓慢上升的趋势，其中１９９０２００２年下降最为明显．３０％１％，，由。下降到。下９００３－１５，上２５９降了１２．０％。，而２２０年开始缓慢上升升了．％〇。５－１２０１５从图．５可以看出，整体上９９０年的经济增长率波动较大，没有明显的．１．７发展规律，１９９４年经济增长率最高为２８２９％，９９９年最低为３％，；分阶段来看“”一１９９１－１９９９９－年经济增长率像坐过山车样经历了１９１１９９４年飞速上升和－－１９９４１９９９年近乎直线下降两个阶段；１９９９２０１０年经济增长率虽然波动较大，但整体上呈上升趋势，从１９９９年的３．７％上升到２００４年的］８．４１％，最后达到２０１０年的一２３－．２０％２０１０２０１５年经济增长率直呈下降趋势，２０１５年降低到７．９３％。；５－．６可以看出，１２００１从图城镇化增长率明显分为两个阶段，即９９０年和２００－９９４９９７１２０１５年；具体来看，在２００１年之前波动较大，其中１９９１年、１年和１－－８－年城镇化增量率分别为．８６８．４２％和７４，％、．１％为研究期内城镇化增长率最低的三个年份，而２０００年城镇化增长率最高为２０．７６％．６２％，不同年份间最高相差２９；２００１年之后城镇化增长率呈平稳的发展趋势。１６１４＇＝－＋６４ｙ０．３７８５Ｘ７．０８２＝Ｒ０．５５４５Ｖ１２十＼：！６飞卜：；１９９０年１９９５年２０００年２００５年２０１０２０１５年年函５．４１９９＾２＾５军兩苌承运華变化４６
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳｙ３０—＝－ｉｔｙ０．１０７３ｘ＋２３０．４１２／＼＝Ｒ０．０１７９－—；—１—丄＾—－—＾—ＪＪ—１——１—１—１——１—？—！——！——１——１！——１１０ＩＩＪｉｉＩ１９９０年１９９５年２０００年２００５年２０１０年２０１５年图５５１９９０－２０１５年湖北杳运赛增长率逐年变化．２５－－－－＝０２０ｔ．０３３６Ｘ６４．３７９｝ｙ２＝ＡＲ０．００１７－￣＇￣￣１１￣￣１￣￣！１￣１￣１￣—＂￣１￣￣＇１￣￣＇￣￣＇￣￣￣＇１￣￣￣１￣１￣￣＇１￣－１０Ｉ！ｈＩＩＩ１９９０年１９９５年２０００年２００５年２０１０年２０１５年函５９９０－２０１５．６１牟钿北备运Ｓ化增长率逯牵变旮人类活动因素与湖泊变化在时间上需要相互对应，因此将人类活动因素指标分－－－９５２０００－－五个、２、２００５２０２０为１９９０１９年、１９９５年０００２００５年１０年和２０１０１５年时间段，分别求取人口自然增长率、经济增长率和城镇化增长率三个指标在五个时，５。，间段内的平均值如表．２所示人口自然增长率呈先剧烈降低后缓慢回升趋势２００－１２００５年人口自然增长率均值最低呈先增大后降低趋势，；城镇化增长率－１９９５２０００年城镇化率均值最高经济增长率没有明显的变化趋势，且变化幅度较；４７
硕士学位论文Ｍ＇？ＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ－大，１９９５２０００年经济增长率均值最低。表５．２分时段人类活动因素指标平均值￣￣时间段人口自然增长率（％。）城镇化率（％）经济增长率（％）－１９９０１９９５年１２２８丨．９６１．．９８４－１９９５２０００６．４１５．７３年１１．０６２０００－２００５２年．４８１．３１１３．２７２００５－２０１０３８２年．８７１９．４２．３２０１０－２０１５４２Ｊ３年１３２＾，］５．３湖泊变化对驱动因素的响应由于湖泊面积只有１９９０年、１９９５年２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５年共、计六个年份的数据，难以较精确的反应其与各自然因子及人类活动因子间的相关关一系。因此，需要对所采用的数据做进步处理：假定各个时间段内的湖泊面积逐年－－、２－－－变化均匀，根据１９９０１９９５年、１９９５２０００年０００２００５年、２００５２０１０年和２０１０２０１５５１９９０－２０１５年个时段湖泊面积变化的年平均变化率，，求出年各年的湖泊面积然后应用ＳＰＳＳ１９．０软件中的双变量相关分析工具，对湖泊面积变化和各驱动因子进行Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数分析，结果如表５．３所示。表５．３湖泊面积与各驱动因子的相关性￣￣￣￣年均降年平均年蒸发人口自然城镇化经济增长雨量气温量增长率增长率率＊＊＊＊Ｐｅａｒｓｏｎ相关性０２－－．５７０．２２３０．１９４０．８７５０．４２５０．１２５显著性（双侧）０．０１５０．２７３０．３４１００．０２７０．５４４Ｎ２６２６２６２６２６２６，０．０丨０．０５注，表示通过置信水平为的显著性检验，表示通过置信水平为的显著性检验。由上表可知，人口自然增长率与湖泊面积的相关性最高，与湖泊面积呈正相关，０．８７５，且双尾检验概率值为０．１关系相关系数为，即通过了置信度为００的显著－性检验，相关系数分别为０．５７２０，其次是年均降雨量和城镇化增长率．４２５分别；和．１与湖泊水面面积呈正相关和负相关关系，且０５和０．０２７双尾检验概率值分别为０，两个因子均通过了置信度为０．０５的显著性检验；而年平均气温、年蒸发量、经济增长率与湖泊水面面积的相关性均未通过置信度为〇．〇５的显著性水平检验。因此可知，所选取的指标中降雨量、人口增长率和城镇化增长率因素是影响江汉平原湖泊水面面积变化的主要因素。一为了进步分析湖泊面积变化与驱动因素间的关系，本研究以各个时期的湖泊水面面积为因变量，选取相关性分析中相关系数较高的年均降雨量、人口自然增长，Ｓ１９０，率、城镇化增长率为自变量借助于ＳＰＳ．软件中回归分析模块建立驱动因４８
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ素与湖泊面积之间的多元线性回归方程：Ｆ＝１４１９０Ｓ６１８０义－４８Ｘ５－１．＋０．０Ａ＋１．３０９２８．３（）式中：ｒ为湖泊水面面积，ｘ；为年均降雨量，右为人口自然增长率，右为城镇．分别为０．０２４、０、，化增长率．００００．００６均小；三个变量回归系数的显著性水平Ｓｉｇ２＝于０．０５可以认为自变量Ｘ／、為、石对因变量Ｆ均有显著影响Ｒ０．７７８，；模型的２（Ｒ值越大所反映的两变量的共变量比率越高，模型与数据的拟合程度越好）说明回归方程拟合度较高．，．５，，显著性概率Ｓｉｇ为０．０００小于００说明模型具有显著性，所建立的回归方程具有统计学意义。回归分析是简化数据的方法之一主要目的是通过所建立的回归函数方程对，其自变量进行观察，然后对因变量进行预测，即通过自变量Ｘ的取值来预测因变量Ｆ（５－］）的取值。因此，通过以上所构建线性回归预测模型式，计算得到预测结果如表５．４所示。由表５．４可知，江汉平原１９９０年、１９９５年、２０００年、２００５年、２０１０２２２２０１５５８７．．ｋｍ年、年湖泊面积预测值分别为１．１６ｋｍ、１４９４４０ｋｍ、１４２９０７、１４６３．６７２２２ｋｍ１１５７８１４７４．２８，、４．ｋｍｋｍ难看出六个时期预测面积与实际面积相比均和；不２１１）较小，其中与实际值偏差最大的年份为９９０年，比实际湖泊水面面积值（１６３．１９ｋｍ２２．０３ｋｍ２０１０１４４０４ｋｍ少了４４．１；偏差最小的年份为年，比实际湖泊水面面积值（）２少了２４．６３ｋｍ；相关系数可以表明两组数据相关的方向和程度，计算实际湖泊水面面积和预测得到的湖泊水面面积二者的相关系数，高达０．９５。由此可见，降雨量、人口增长率、城镇化增长率这三个因子对湖泊水面面积变化的影响最为显著。表５．４湖泊面积回归预测结果与实际值比较２２２年份实际面积（ｋｍ预测面积（ｋｍ）偏差量（ｋｍ））－１３１１．４４．０３１９９０６．９１５８７１６－１５２．２８．８６１９９５３２６１４９４．４０－３５２０００．７８１４６４．８５１４２９．０７－２００５１５０５９９４６３．６７４２．３２．１－．４１２４．６３２０１０１４４０１４１５．７８－２０１５０．３４４７４．２８２９．０６１５３１４９
融学位论文Ｍ＇ＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ６江汉平原湖泊蓄水能力变化分析江汉平原湖泊是长江、汉水干流洪水的天然调节器，承担着巨大的调洪、滞洪任务；同时又是平原内部天然水库，是平原上千百万亩农田渍水的蓄纳场所以及灌溉用水与农村人畜用水的重要水源，对于维护江汉平原生态平衡，减轻洪涝灾害，保障农业生产作用极大。因此，在对湖泊蓄水能力影响因素进行分析的基础上，构。建湖泊蓄水能力评价模型，进而估算湖泊蓄水量变化具有十分重要意义６．１湖泊蓄水能力影响因素分析一湖泊蓄水量是湖泊防洪能力的重要标志之，湖泊蓄水能力的大小与湖底地形、湖泊水深与容积以及河湖连通情况等密切相关，因此从以上几个方面入手分析相关因素对江汉平原湖泊蓄水能力的影响。严格意义来讲，，湖泊是地理环境综合作用的产物，除受到主导因素的制约外还有其他因素的影响。江汉平原湖泊就是这样，除受河流作用控制外，边缘地带的、湖泊还明显受到新构造运动与河谷沉溺的影响，可以将湖泊区分为河间洼地湖河谷沉溺湖、河流遗迹湖、河流决口湖以及主要有人工作用、筑堤围垸而生成的垸内湖等多种类型。而河间洼地湖和河谷沉溺湖是江汉平原最主要的湖泊类型，湖底平，、坦湖床坡度非常平缓，大多数湖泊从湖滨到湖心水深差别不大，如长湖东湖湖＝＝ｔ０．０００４和ｔ０．０００５此水位稍有变化盆坡度分别为ｇｐｇｐ，因，湖泊，湖泊水面面积１９［］极易发生明显扩大或缩小变化。以梁子湖为例，水位每上升ｌｍ，水面面积平均２８３１＜１增长７４．８１〇１１．８６＞０１１１。，容积增加洪湖湖底更为平坦，湖泊面积随水位升高的２４３ｌ增长率较大．６０ｍ．５６ｋｍ４８１ｘ０ｍ。，当水位为２２时，水面面积相应为１２，容积为２８３而当水位升高至２５ｍ时，水面面积相应为６４１．４ｋｍ，容积为９．３８５３ｘｌ０ｍ，即水位２升高２．４ｍ，面积扩大约５１倍，容积增加１９５倍，其平均水面增长率为６４．３３ｋｍ／ｍ。２８３长湖水位上升１１１１３２．２５１〇１１，相应容积增加１．２５＞＜１０１１１，湖泊水面面积平均增长；２８３梁子湖水位上升ｌｍ，湖泊水面面积平均增长７６．８５ｋｍ，相应容积增加２．３２ｘｌ０ｍ；２８３西凉湖水位上升ｌｍ，湖泊水面面积平均增长２２．１５ｋｍ，相应容积增加０．５８ｘｌ０ｍ；２８３大冶湖水位上升１１１１，湖泊水面面积平均增长２１．６８１〇１１，相应容积增加０．７５＞＜１０１１１。由于，，，湖泊底部过于平浅淤泥深厚在泥沙淤积与生物沉积等共同作用下，部分，最终导致湖泊整体蓄水能力十分有限。可见小型或中型湖泊极易出现沼泽化，江５０
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ汉平原湖泊蓄水量与湖泊水面面积的关系十分密切。湖泊容积是表征湖泊蓄水能力的关键性指标，其主要由湖泊水面面积与湖泊水深决定。当湖泊面积不变时，湖泊容积则主要取决于湖泊深度，而江汉平原无论大中小湖泊，整体系长江与汉江演化过程中伴生的浅水型湖泊，深度较小，湖泊容量２４８Ｇ［］［］、（十分有限。根据《中国湖泊志》《湖北省湖泊志》上、中、下册）、《江汉９１［］及相关调查资料显示湖群综合研宄》，江汉平原主要大中型湖泊在正常中水位时，２ｍ左－平均水深仅右，最大水深也只有３６ｍ，直接导致湖泊蓄水能力不足，在汛期时可调节的洪水量受限。大型湖泊如东湖多年平均水深２．６１ｍ，最大水深４．８ｍ；涨渡湖位于新构造运动沉降区，典型冲积湖泊，最小水深０．４７ｍ，最大水深２５ｍ，．４多年平均水深１．７９ｍ；洪湖属河间洼地湖，属于典型的碟形湖泊，湖盆极为平浅，一平均水深仅为１．４４ｍ，最大水深３．５ｍ汛期洪水位起算，湖泊最大水深；即使以般－８ｍ，无法与国内外深水湖相比不超过６。而江汉平原数量众多的中小型湖泊平均水深ｌｍ左右，部分小型湖泊水深甚至不足ｌｍ，如野湖、菱角湖、大罗湖、蜀湖、龙赛湖、借粮湖等平均水深仅１米左右，，干旱少雨季节湖泊萎缩严重大面积洲滩出露，为围湖垦殖提供了便利条件；仅有少数位于江堤附近、由河流决堤口冲刷形成的深潭ｌ〇ｍ，甚至２０ｍ以上些深潭面积往往较小，在泥沙淤积、深渊水深在，而这作用下很快缩小变浅。可见，江汉平原湖泊蓄水量受湖泊深度变化影响不大。，维系河湖水系连通是指在天然和人工双重作用下形成的江河湖库水系基础上、重塑或新建起到与其特定效果或满足特定目标的水流连接通道，以达到维系相对而８３［］言稳定的流动水体及其联系的物质循环的状况的目的。河湖连通性好，主要是指，，汛期洪水的排泄能力则较强水系通道畅通水系通道的过流能力较好。河湖连通一性的影响因素主要包括两个方面，：方面是自然因素如湖泊形成的地质环境、新一构造运动、气候变化等方面是人类活动因素，；另如湖泊淤积、大面积围湖造田、构筑堤坝以及通江口门修建节制闸等。前者在较长的历史时期内起主导作用，而后者从十年至百年时间尺度来看在很多地方起决定性作用，。就江汉平原湖区而言由于地势低洼，堤防标准较低，干堤留有穴口，每逢汛期，长江、汉江洪水高出湖区“５－１０米地面将近，不仅内涝之水无法排除，江水倒灌，江湖同涨，历史上曾有水”“”涨万顷浪，水退满湖荒、沙湖沔阳州，十年九不收等众多民间谚语，实实在在反１９［１映了新中国成立前江汉平原洪涝的真实情况。为了解决江水倒灌问题，修建了大型的治水工程，割断了江河、江湖连通，使得江湖隔断，河湖分家。如由于武金堤和武青堤以及武泰闸和武丰闸在长江与东湖之间的修建，最终使得东湖及其周边大，河湖分家涨波湖原与长江自然连通，由于堵龙干堤的修建，小湖泊与长江相分离；５１
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ一２０－，江湖连通，江湖分开；大冶湖在世纪５０６０年代仍处于种天然湖泊状态由于后期大冶湖泵站和大冶湖大闸等水利枢纽工程的兴建，河湖分家，使大冶湖演化成受人工密切控制的典型性水库型湖泊。同时，江汉平原湖泊补给水源主要为区域内，降水，，极少量湖泊也受外江水位涨落的影响遭遇暴雨或上游来水增大等高水位时一，形成大湖套小湖、母湖连子湖的汪洋景象相邻湖泊经常连成片，而枯水季节则互不相连、各自分离。由此可见，由于自然和人为因素影响，江汉平原大部分湖泊。演变为相对封闭的与河流分离的孤立型湖泊，湖泊水位受河湖连通性的影响较小６．２湖泊蓄水能力评价模型的构建湖泊蓄水量的大小能够反映湖泊洪水调蓄作用能力的强弱，其与湖泊水面面积２４［］和湖泊多年平均水位变化幅度密切相关。由６．１，可以通过二者的乘积进行表示节湖泊蓄水能力影响因素的分析可知，江汉平原地区的新地质构造运动特征，不仅，而且还控制控制着江汉平原现代地貌的基本格局：开阔平坦、由西北向东南微倾着江汉平原湖泊的发育和演变，。因此决定了江汉平原绝大多数湖泊为浅水型湖泊湖底地形平坦、淤泥深厚，湖泊深度较小，并且由于人类活动的影响河湖连通性较２４８４［，］差。，由于历史记，直接导致湖泊水面面积与湖泊蓄水能力关系十分紧密同时，而载资料的限制，不同年份湖泊水位变化幅度数据以及湖泊蓄水量数据非常稀少且获取难度较大，而根据遥感影像可提取的湖泊水面面积数据比较丰富。因此，本文选取计算方便的蓄水量作为衡量湖泊洪水调蓄能力的评估指标，基于湖泊水面面，积与湖泊蓄水量之间的数量关系，构建湖泊洪水调蓄功能评价模型估算不同时期湖泊蓄水能力。考虑到不同大小水面面积的湖泊之间蓄水量的差异较大，本研究根据湖泊面积“”“”“”“”大小将江汉平原湖泊分为大型湖泊、中型湖泊、小型湖泊和微型湖泊共四种类型。此四种类型湖泊划分标准是依据湖泊面积大小的不同，大型湖泊面积Ａ２３０２２２２２ｋｍ，中型湖泊面积６ｋｍ＾Ａ＜３０ｋｍ，小型湖泊面积ｌｋｍＳＡ＜６ｋｍ，微型湖泊面２２积０．１ｋｍＳＡ＜ｌｋｍ，此划分标准非具有严谨的科学性分类，仅为构建蓄水能力评，估模型所需因为经过不断反复实验尝试，按照此类标准划分的湖泊类型所拟合的８（）回归方程效果最好［］。根据《湖北省湖泊志》所记载的湖泊水面面积和相应湖泊蓄水量数据（部分数据如表３．３中所示），分别构建不同类型下湖泊水面面积与湖泊蓄水量的双对数散点分布图（图６．１），并利用Ｅｘｃｅｌ进行线性回归分析，求出回归方２程和相关系数的平方（Ｒ，６．１所示）如表。５２
硕士学位论文、？／ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ－－２１１８．５ｒｙ１８￣￣２０＂＾：ＩＪ１７，－．—？１？▲＿？－１９＂１７Ｉ￡：＇＾－１ｉ６－ｓ１＜％—？１６－－￣￣￣—－１１＇－￣￣１￣＇—？＇—？＇■￣￣＇￣１５．１７ＩｉＩ５１１ｉ！ｉｉ１１５．．１７１７．５１８１８．５１９１９．５５１６１６５１７２２Ｉｎ湖泊面积ｍＩｎＡｌｎ湖泊面积ｍＩｎＡ（）（）图ａ大■摄迫：二图湖？Ｆ１８１５ｊｊ？？１７十？＾Ｓ１４＞？ｆ１６＿：％Ｉｙ＾１４－￣１３－￣￣１￣＇￣￣￣￣１￣￣＇￣￣￣＇￣－￣￣１￣＇￣￣１￣＇￣￣＇■—１￣＇￣＇￣￣ｊＩＩＩＩＩ１１ＩＩＩＩ１３．５１４１４．５１５１５．５１６１１１２１３１４２２Ｉｎ湖泊面积ｍＩｎＡＩｎ湖泊面积ｍＩｎＡ（）（）丄￣图湖运ｄｍｉ？６一图．１不同类型湖泊面积蓄水量双对数散点关系图表６．１不同类型湖泊洪水调蓄能力模型＾函泊类型２回归方程Ｒ值湖泊个数２＝＝＝大型湖泊ｎ１．０６０９ｎＡ＋．Ｒ．Ｎ７ｌ（Ｃ）１（）００２８４０６３７９２＝＝＝－中型湖泊．２１Ｒ０．６９５９９ｌｎＣ１１０ｌｎＡ０．８００Ｎ１（）（）２＝－＝＝小型湖泊ｌｎＣ４Ａ４．７４３３Ｒ．１（丨．３０１１ｎ（）０７７１７Ｎ５）２＝－＝：．．微型湖泊ｌｎＣ１０４６９１ｎＡ０．１３９８Ｒ０７７６６Ｎ３７（）（）２３式中：Ａ为湖泊水面面积（ｍ）Ｃ为相应的湖泊蓄水量（ｍ）。不同类型湖泊；洪水调蓄能力能够通过以上相应模型估算得到，进而汇总得出该时期湖泊总的蓄水量。５３
硕士学位论文ＭＡ＇？ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ６．３湖泊蓄水能力变化的估算根据以上所构建的湖泊蓄水量评价模型６．１）内获取的不同时（表，结合研究期期湖泊水面面积数据，分别计算出各年份不同类型湖泊蓄水量，进而汇总求出该年，６．２所示，份湖泊总蓄水量如表。可见研宄期内江汉平原湖泊总的蓄水量约为８３８３？ｘ４７ｍ．０ｌ．８〇ｘｌ０５５９０ｍ江汉平原湖泊水面面积的减少呈整体，随着，湖泊蓄水量－２０上下降趋势９９０１５年江汉平原湖泊水面面，但不同年份间变化幅度差异较大。１２－积减少了１２６．８５ｋｍ，下降了８．９％，年均变化率为０．３１１％；同期蓄水量减少了８３４ｘ－．９１。ｌ〇ｍ７．７８％，年均变化率为０．３６％，下降了具体来看，１９９０年、１９９５年、２０００年、２００５年、２０１０年、２０１５年江汉平原８３８３８３８３ｘｘ．５０＿２５ｘｌ〇湖泊蓄水量分别为５５．０９ｌ〇ｍ、５１．１１ｌ〇ｍ、４８８７ｘｌ〇ｍ、ｍ、８３８３２２４７．８〇ｘｌ〇ｍ和５０．１８ｘｌ〇ｍ，相对应的湖泊水面面积分别为１６３１．１９ｋｍ、１５２３．２６ｋｍ、２２２２５ｍ－４．９９ｋｍ１４１１４６．８５ｋｍ、１５０、１４４０．４１ｋｍ和５０．３４ｋ。其中９９０１９９５，年湖泊蓄８３ｘ３．９８ｌ〇ｍ７水量减少了．２２％，，，下降了尤其以中型湖泊蓄水量减少最为显著减８３－２７８ｘｌ〇．８０９９５２０００年湖泊蓄水量减少了少了．ｍ，占该阶段总减少量的６９％；而１８３ｘ２．２４ｌ０ｍ４．３８％，表现为大、中型湖泊蓄水量减少，小、微型湖泊蓄水，下降了８３－ｘ．〇量增加，２０００２００５年湖泊蓄水量增加了３８ｌｍ，前者减少量大于后者增加量；１８３ｘ２．，尤其以中型湖泊蓄水量增长最为显著．２２ｌ〇ｍ，增长率为８２％，增加了１占该８３－８８．６７％２０１０年湖２．４５ｘｌ〇ｍ，下降了４．８８，阶段总增长量的；２００５泊蓄水量减少了％－．１１０２０１５尤其以中，８５３％２０、小型湖泊蓄水量减少最为显著占该阶段总减少量的；８３年湖泊蓄水量增加了２．３８ｘｌ〇ｍ，增长率为４．９８％，表现为大型湖泊蓄水量减少，而中、小、微型湖泊蓄水量增加，尤其以小型湖泊蓄水量增长最为显著，增加了８３ｘ．ｍ５３．５２１２７ｌ〇，占该阶段湖泊蓄水量总增加量的％。可见，研宄期内湖泊蓄水量的总的减少量大于总的增加量，表现为湖泊蓄水量－、２０１０－减少，蓄水能力的降低。除２０００２００５年２０１５年间湖泊蓄水量略有增加，－］９１，其他年份均表现出明显的减少趋势，尤其以９０９９５年减少幅度最大同时－１９９５－２０００２００５２０１０年，、年减少幅度也较大。随着江汉平原湖泊水面面积减少湖一泊蓄水量整体上呈现出下降趋势，在定程度上增加了江汉平原乃至湖北省防洪压力。５４
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＦＳＩＳＴＨｉ表６．２不同时期江汉平原湖泊总蓄水量２８３３年份湖泊类型湖泊数量湖泊面积（ｋｍ）湖泊蓄水量（１０ｍ）总蓄水量（Ｋ／ｍ）大型湖泊８７４２．３４２６．４９３４５４６．０６．中型湖泊１９１＋年５小麵泊９５２３９．２８７．３６微型湖泊４２６１０３１．１４．５２大型湖泊８７３８．３９２６．３５中型湖泊３３４７３．５２．１６３２１９９５年５ｎ？］小型湖泊８３２１８．５４６．５４微型湖泊３５８９２．８１１．９１大型湖泊７６８１．９２２４．２１３０４４，３５１５－１０２０００４８．８７年小型湖泊９２２４３．８５７．５４微型湖泊２９５９７．７３２．０１大型湖泊８６７７．５４２４．０５中型湖泊３４４７３．６５１６．３３２（Ｋ＞５生￥５〇＇２５小麵泊１０１２４５．７３７．６２微型湖泊３３０１０９．０７２．２６大型湖泊７６７０．７９２３．７９中型湖泊３０４４５－２７１５．２５９ｍ４７＿８Ｑ小酬泊９２２２０．１９６．６０微型湖泊２８８１０４．１６２．１５８６６５．．大型湖泊１２２３５８３４４７６３５，６＇４３２０，５＾ｆ５０．１８９７５２１７．８８小型湖泊２．微型湖泊３３０１１０．７７２３０５５
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＫＳＩＳ７结论与展望７．１结论与创新之处一本研宄以江汉平原这自然地理单元为研宄区域ａｎｄｓａｔＴＭ遥感影，以Ｌ像和江汉平原土地利用数据库为数据源，首先对研宄区土地利用／覆被变化整体特征进行分（ＮＤＷＩ）１９１９９析，，９０５；然后根据水体指数模型结合人工目视解译方法提取年、２年、２０００年、２００５年、２０１０年和２０１５年六个时期面积大于０．１ｋｍ的湖泊数据，－建立湖北省湖泊空间数据库１９９０２０１５，分析年江汉平原湖泊时空演变规律；在此－基础上，结合１９９０２０１５年自然和人类活动影响指标的时空变化规律，探讨了各驱动因素影响下的湖泊演变机制；最后根据湖泊蓄水能力评价模型对不同时期的湖泊蓄水量进行估算。主要研宄结论如下：（１）从整个研宄期来看汉平原土地利用／覆被变化情况，表现出耕地和未，江利用地持续减少趋势，湖泊和建设用地增加趋势，而林地和草地波动变化；其中耕２２２地、林地、未利用地面积分别减少２２００．１２ｋｍ、２．８２ｋｍ和２３．０８ｋｍ；而建设用２２２１０３６．０３ｋｍ、１１６９４地、湖泊、草地面积分别增加．５ｋｍ和２０．４５ｋｍ。从变化速率来看，尤其以耕地的减少、湖泊和建设用地的增加表现的较为突出建设用地增长；最快．７５％、１．１１％０．５７％，其次为湖泊，草地增长较慢，三者年均增长率分别为１和；而耕地、林地和未利用地年均减少速率分别为０．４０％、０．０１％０，和．４３％未利用地减少最快，，，，耕地次之林地最慢但耕地减少量却远大于未利用地约是未利用地的９５倍。各地类转化为湖泊的面积之和，远大于湖泊转化为其它地类的面积之和，２２２－１９９０２０１５年，湖泊湖泊面积分别净增了１５７．３８ｋｍ、１７４．７１ｋｍ、３７８９ｋｍ、３９８．１２．７２２ｋｍ和７６．７０ｋｍ，湖泊面积呈现持续增大趋势。２（２）江汉平原面积大于０ｋｍ－１．１的湖泊斑块数量在１９９０２０５年六个时期分别为５６３、４８２、４２４、４７３、４１７和４６９，除２００５年略有増加外，整体呈现出持续减少的态势；湖泊斑块数量减少了９４个，减少了１６．７０％。六个时期湖泊面积分别为２２２２２２１６３１．１１９ｋｍ、１５２３．２６ｋｍ、４６４．８５ｋｍ、１５０５．９９ｋｍ、１４４０．４１ｋｍ和１５０３．３４ｋｍ，湖泊总面积前期呈持续减少，后期缓慢增加的趋势；研究区湖泊总面积共减少了２１２７－．８５ｋｍ，减少了７．８４％。从空间分布上看，分布在０５０米高程范围的湖泊面积２２－－最大．，总面积介于１３６３．４２ｋｍ１５０７６２ｋｍ，约占区域总湖泊面积的９２％９５％，并－２０且呈上升趋势；１９９０１５年江汉平原湖泊质心整体偏移量为５．４９ｋｍ，湖泊偏移量５６
硕士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ００５－２０呈现先增大后减少的趋势，其中２１０年湖泊质心偏移量最大。（３）所选取的三个自然因素指标中，年降雨量、年蒸发量呈现波动下降趋势，而年平均气温呈轻微波动上升趋势；具体来讲，研宄期内年平均降雨量为１２９１－－．８９ｍｍ，其中１９９０２００１年年平均降雨量为１４１８．６１＿，２００２２０１５年年平均降°雨量为１１８３２１．２８ｍｍ，相比下降了３５．３３ｍｍ；研宄期内年平均气温为６．６０Ｃ中，其°°９９０－－１２００２年年平均气温上升了１．９１Ｃ２００３２０１５０．３８Ｃ。，年年平均气温仅上升了人类活动因素的三个指标中，人口自然增长率整体上呈现下降趋势，由１９９０年的１４２０１５．１．３０％。下降到年的４９％。，分阶段来看呈现出先剧烈下降后缓慢上升的趋势；－－１２００１０１城镇化增长率呈现出剧烈波动到逐渐平稳趋势，９９０年波动剧烈，２０２０１５年整体平稳；经济增长率波动较大，总体发展趋势不明显。相关性分析结果表明，降雨量、人口增长率、城镇化率这三个因子对湖泊水面面积变化的影响最为显著。（４）影响湖泊蓄水能力的因素包括湖底地形、湖泊水深、湖泊面积、河湖连通性等方面，；根据所构建的湖泊蓄水能力评价模型计算出研宄期内江汉平原湖泊８３８３ｘ？ｘ总的蓄水量为４７．８〇ｌ０ｍ５５．０９ｌ〇ｍ且随着江汉平原湖泊水面面积的减少，，并湖泊蓄水量呈整体上降低趋势，但不同年份间变化幅度差异较大。目前为止，国内外学者对于湖泊演变的研宄众多，而从防洪减灾的角度分析湖泊演变对区域防洪能力影响的研宄比较少，并且通过构建湖泊蓄水能力评价模型，实现大范围的湖泊调蓄功能评价的研究也较缺乏，本研究能弥补该类缺口。本研究可以为区域湖泊防洪能力研究提供参考，还可以为江汉平原乃至整个湖北省的湖泊防洪建设提供科学指导。７．２不足与未来展望瑕瑜互见，，长短并存。本论文受时间及资料完整性的限制加之本人学术水平有限，尚存在许多需要完善之处，概括如下：（），１湖泊变化的影响因素分析中本文尝试性选取了三个自然要素指标和三个人类活动指标来分析湖泊变化的影响机理，这些指标的代表性不够全面，还需要综合其他影响因素深入探讨湖泊演变的内在机理。（２）湖泊蓄能力影响因素众多，考虑到数据的可获取性，仅选取了与湖泊蓄水量关系最密切的水面面积构建模型，后期研宄中还需要在模型的构建中加入其他影响因素，使模型更加全面、合理。５７
硕士学位论文＇ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ参考文献Ｊ１陈进黄薇．通江湖泊对长江中下游防洪的作用［．中国水利水电科学研究院［］，］－．２００５３０１１７学报：１３．，（）２５０Ｊ．长江流域邓宏兵．近［］，蔡述明，杜耘，等年来江汉湖群湖泊演化定量研宄［］－资源与环境：．２００６１５２２４４２４８．，（）［３］张毅，孔祥德，邓宏兵，等．近百年湖北省湖泊演变特征研宄ｍ．湿地科学，２０１０８１１５－２０：．，（）４王学雷．江汉平原湖区洪涝灾害形成机理与生态减灾的对策研究Ｊ．华中师范］［］［４４５－４４９．大学学报自然科学版．１９９９３３０３：，（）（）５Ｊ．２０１６３２４：张曼．长江中游防洪问题与对策水资源保护［］，周建军，黄国鲜［］，，（）１－１０．６Ｊ？１１２３喻光明．江９９３：［］，王朝南，陈平汉平原农田溃害机理研宄［］地理研宄，，（）３７－４４．－－ｕ７中国科普博览中国湖泊馆ＥＢ／ＯＬ．２００８０７０１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｅｐ．ｎｅｔ．ｃｎ／ｇｂ／ｅａｒｔｈ［］［］［］／．ｔｍｌ．ｌａｋｅｓ／ｉｎｄｅｘｈ８湖泊及流域学科发展战略研宄秘书组．湖泊及流域科学学科发展历程与展望［Ｊ．［］］－１．中国科学基金：１１，２００３８（）－９Ｊ．湖泊科学９９０２１：７６８１．濮培民．国外湖泊学研究简介［，１，（［］］）１０Ｔｈｅｅａｔａｋｅｓ－ｒｏｎｍｅｎｔａＡｎＥｎｖｌＡｔｌａｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＢｏｏＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎａｄａｇｒｌｉｋＣ［］，，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ，ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ，ＢｒｏｃｋＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ１９８７．ｙ，［１１］ＭｏｒｔｉｍｅｒＣＨ．ＤｉｓｃｏｖｅｒｉｅｓａｎｄｔｅｓｔａｂｌｅｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓａｒｉｓｉｎｇｆｒｏｍｃｏａｓｔａｌｚｏｎｅＣｏｌｏｒＳｃａｎｎｅｒＬＭＪ．Ｌｌ１ｉｍａｅｒｏｆｓｏｕｔｈｅｒｎａｋｅｉｃｈｉａｎｉｍｎｏｏ＆Ｏｃｅａｎｏｒａｈ９８８ｇｙｇ［］ｇｙｇｐｙ，，３３２２－２２６．（：０３）１２ＭｉｔｓｕｍａｓａＯＳｅｎｃｅｒＡ．Ｐｅｔｅｒｓｏｎ：Ｗａｔｅｒｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｌｉｃａｎｄｍａｎａｅｍｅｎｔ：］，ｐｐｐｙｇ［－ＴｈｅＪａａｎｅｓｅＥｘｅｒｉｅｎｃｅ．ＴｏｋｏＧＹＯＳＥＩ２０００１９０．Ｍ：：ｐｐ［］ｙ，１３ＩｎａｍｏｒｉＹＪｉｎＸＰａｒｋＪｅｔａ．ｌｉｎｅｏｎｔｈｅｍａｎａｅｍｅｎｔｆｏｒｔａｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｌＧｕｉｄｅＥｓｂ［］，，？ｇｅｃｏ－ｓｏｕｎｔｅｒｓｅｄｅｎｖｏｎｍｅｎｔｏｆａｋｅｓａｎｄｒｓｓＭｄｗａｈｉｒ．Ｔｏ：ｅｌｍａｈｅｋｙｏＴｈ［］ＩｎｄｕｓｔｒｉａｔＩｔｔｔ２００８５－２２ｌＷａｅｒｎｓｉｕｅ：．，［１４］ＷｉｌｌｉｂｒｏａｄＢ，ＳａｎｇＬ．ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅＣｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅＬａｋｅＣｈａｄＢａｓｉｎＵｓｉｎｇＧＬａｎｄ－ｒａｃｅａｎｄｓａｔｉｍａｅｒｉｅｓＪ．ＰｒｏｃｅｄＥ１１５４４０３４０５．ｉａｎｉｎｅｅｒｉｎ２０６，：ｇ［］ｇｇ，Ｍ－１５ａｒＨＢＭＪｏ．．ｉｔｒｉａｎｈｎＪＣＡｎ８２５ｅａｒｌｏｎｖａｒｖｅｒｅｃｏｒｄｆｒｏｍＬｉｌｌｏｏｅｔＬａｋｅ［］，，ｙｇ，ＢｒｉｔｉｓｈＣｏｌｕｍｂｉａａｎｄｉｔｓｏｔｅｎｔｉａｌａｓａｆｌｏｏｄｒｏｘＪ．ｕａｔｅｒｎａｒＳｃｉｅｎｃｅＲｅｖｉｅｗｓ，ｐｐｙ［］Ｑｙ，５８
硕士学位论文＇？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ２０１５１２６１５１５８－７４：１．，（）１６ＭａｕｒｉｃｉｏＥ．ＡＴｈｏｍａｓＡ．ＣＴｈａｎａｏｎＰｅｔａｌ．ｕａｎｔｉｆｉｎｃｈａｎｅｓｉｎｆｌｏｏｄｉｎ［］，，ｐ，ＱｙｇｇｇａｎｄｈａｂｉｔａｔｓｉｎｔｈｅＴｏｎｌｅＳａｐＬａｋｅＣａｍｂｏｄｉａｃａｕｓｅｄｂｗａｔｅｒｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（）ｙｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔａｎｄｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｅｉｎｔｈｅＭｅｋｏｎＢａｓｉｎＪ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｐｇｇｒｏｎｍｅｎｔａｌ［］Ｍ－ａｎａｅｍｅｎｔ２０１０１１２１５５３．：６６ｇ，，（）１７ＴｏｎｅＧＲｏ．ＤｌｆＮａｍａｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｌａｋｅｆｌｏｏｄｓ：Ｉｎｓｕｒｅｄｄａｍａｅｔｏｒｉｖａｔｅ，［］ｊｇｇｐｒｏｅｒｔｕｒｎｔｗｏｓｉｎ１Ｊ．ＩｎｔｅｒｎａｔｏｎａＪｏｕｒｎａｐｐｙｄｉｇｌａｋｅｆｌｏｏｄＳｗｅｄｅｎ２０００／２００［ｉｌｌｏｆ］ｓａｓｅｒ－ＤｉｔＲｉｓｋＲｅｄｕｃｔｉｏｎ２０１４１０：３０５３１４．，，１８Ｅ．Ｍ．Ｓｈｏｅｍａｋｅｒ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｂｅｄｄｅｒｅｓｓｉｏｎｓｕｏｎｆｌｏｏｄｓｆｒｏｍｓｕｂｌａｃＪ．ｉａｌｌａｋｅｓ［］ｐｐｇ［］Ｇ－ｌｏｂａｌａｎｄＰｌａｎｅｔａｒＣｈａｎｅ２００３３５３：１７５１８４．ｙｇ，，（）［１９］金伯欣．江汉湖群综合研究［Ｍ］．武汉：湖北科学技术出版社，１９９２．２０李新国．近三Ｊ．，江南，朱晓华，等十年来太湖流域主要湖泊的湖泊变化研究［］［］４－海洋湖沼通报：１７．２００６２４．，２１ＤｕＹ，ＸｕｅＨ，ＷｕＳ，ｅｔａｌ．ＬａｋｅａｒｅａｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅＹａｎｇｔｚｅｒｅｇｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ［］ｏｖｅｒｔｈｅ２０ｔｈｃｅｎｔｕｒＪ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｔｌＭｔ２０１１４ｉｒｏｎｍｅｎａａｎａｇｅｍｅｎ９２：ｙ［］，，（）１２４８－１２５５．２２殷立琼江南５．．［，，杨英宝基于遥感技术的太湖近１年面积动态变化［Ｊ］湖泊科］２００５１２－学７：１３９１４２．，，（）２３李晖肖鹏峰冯学智．近３０年三江源地区湖泊变化图谱与面积变化Ｊ．，，，等［］［］湖泊科学２０１０２２６－：８６２８７３．，，（）［２４］王苏民，窦鸿身？中国湖泊志［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８．２５、Ｊ：马荣华．中国湖面积与空间分布［．中［］，杨桂山，段洪涛，等泊的数量］国科学１１４－４０１地球科学．２０１０３：３９４．，（）２６孙芳蒂，赵圆圆，宫鹏，等．动态地表覆盖类型遥感监测：中国主要湖泊面积［］－－２０００２０１０年间逐旬时间尺度消长Ｊ２０１４５９４：３９７４１１．科学通报．［］，，（）２７？Ｊ迪丽努尔阿吉．．［］，艾克巴尔新疆主要湖泊湖泊面积动态变化研究［］水文，－２０１０３０５：９１９５．，（）．２８蔡述明等．２００７魏显虎，杜耘湖北省湖泊演变及治理对策［Ｊ］湖泊科学，［］，，，－１５９５３０．：５３６（）２９－－Ｊ尹玲玲．从明代河泊所的置废看湖泊分布及演变以江汉平原为例［．湖泊科［］］－２０００１２１．学：３８４６，，（）３００００－２０１０淡永利？２．［］，王宏志，张欢，等年武汉市中心城区湖泊景观变化［Ｊ］生２０－态学报１４３４５：１３１１１３１７．，，（）１李林．武汉市湖泊与河流湿地动态变化及驱动力分析研究Ｄ．华中农业大学Ｐ］［］，５９
硕士学位论文＇ＭＡＳＩｔｖＲＳＴＨＥＳＩＳ２００８．３２１９７９－２００６年洪Ｊ阮仁宗．．［］，夏双，陈远，等泽湖西岸临淮镇附近湖泊变化研宄［ｌ－３４９湿地科学２０１２１０３：３４４．，，（）３３王海波马明国．基于遥感的湖泊湖泊动态变化监测研宄进展ｍ．遥感技术与［］，－应用２００９２４５：６７４６８４．，，（）３４万玮冯学智．卫３０Ｊ．［］，肖鹏峰，，等星遥感监测近年来青藏高原湖泊变化［］科－学通报２０１４５９８：７０１７１４．，，（）５成晨傅文学胡召玲等．基于遥感技术的近３０年中亚地区主要湖泊变化Ｊ．Ｐ］，，，［］２０１５１－２７：１４６１５２国土资源遥感．，，（）３６李均力．青藏高原内陆湖泊变化的遥感制图Ｊ．湖泊科，盛永伟，骆剑承，等［］［］－２０１１２３３３１．：１３２０学，，（）Ｐ７］吴素芬，何文勤，胡汝骥，等．近年来新疆盆地平原区域湖泊变化原因分析Ｊ．［］２００１２４２－干早区地理：１２３１２９．，，（）［３８］黄卫东，廖静娟，沈国状．近４０年西藏那曲南部湖泊变化及其成因探讨［Ｊ］．国２０１２２－１２１２３．土资源遥感：８，，［３９］类延斌，张虎才，王牲，等．青藏高原中部兹格塘错１９７０年来的湖面变化及原－Ｊ．冰川冻土２００９３１１４８５４．因初探［：］，，（）［４０］ＷｕＱ，ＸｉａＸ，ＭｏｕＸ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｓｅａｓｏｎａｌｃｌｉｍａｔｉｃｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｏｎｓｅｖｅｒａｌｔｏｘｉｃｃｏｎｔａｍｉｔｓｉＩｍｔｔｈｅｔｔＪ．ｎａｎｎｕｒｂａｎｌａｋｅｓ：ｐｌｉｃａｉｏｎｓｆｏｒｉｍｐａｃｓｏｆｃｌｉｍａｅｃｈａｎｇｅ［］ｌＥｎｖｔ－ＪｏｕｒｎａｏｆｌＳｃｉｅｎｃｅ１２３７８ｉｒｏｎｍｅｎａｓ２０１４２６２：２３６９．，，（）４．１李林杨秀海Ｊ．干，扎西央宗，等羌塘自然保护区湖泊变化及其原因分析［，］；！［２０１３３０３４－１９４２３．：旱区研究，，（）４２李治国，芦杰，史本林，等．近４６年松木希错流域冰川和湖泊变化及原因分析［］－Ｊ．地理研究２０１５３４１１２０９５２：１０４．，，（）［］４３拉巴，拉巴卓玛，陈涛．基于ＭＯＤＩＳ影像的西藏典型内陆湖泊变化研宄及［］Ｊ－．０１１３４：３７４０成因分析气象与环境科学，２．，［］⑶４４Ｊ．湿地科学２００５郭跃东．［］，何艳芬松嫩平原湿地动态变化及其驱动力研究［］，，１－３：５４５９．（）４５－李宁刘吉平王宗明．２０００２０１０年东北地区湖泊动态变化及驱动力分析Ｊ．湖［］，，［］０－泊科学１４２６４：５４５５５１．，２，（）４６．２００９１大型湖泊防洪排涝方略探讨［Ｊ］．中国农村水利水电：［］郑玲，黎国胜，，３３－３８．－４７黎国胜Ｊ．中国水利２００８１５：１６１７．对湖北省大型湖泊治理的思考．，，［］［］６０
硕士学位论文３ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ？ｙ－－４８曾涛．湿地防洪与发展模式研究以洞庭湖为例Ｄ．河海大学２００５．［］［］，４９Ｊ周耀华．关于武．［］，仲伯彬，史银桥汉市湖泊调蓄调洪潜力的思考［］中国防汛２０－１５２５３１２１：８．抗旱，，（）５０ＬｉＹｆＧｕｏＹＹｕＧｅ．Ａｎａｎａｌｓｉｓｏｆｅｘｔｒｅｍｅｆｌｏｏｄｅｖｅｎｔｓｄｕｒｉｎｔｈｅａｓｔ４００［］，，ｙｇｐｔＴ－ｅａｒｓａａｉｈｕＬａｋｅＣｈｉｎａＪ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｄｒｏｌｏ２０１：２１７５．ｙ，［］ｙｇｙ，３，５００１３２２（）［５１］ＨｕＣＨ，ＦａｎｇＣＭ，ＣａｏＷＨ．ＳｈｒｉｎｋｉｎｇｏｆＤｏｎｇｔｉｎｇＬａｋｅａｎｄｉｔｓｗｅａｋｅｎｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒ：ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｆｌｏｏｄｉｎｇＪ．［］ＩｎｔｅｒｎａｔｏｎａＪｏｕｒｎａｏｆｅｄｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ－：２６２．ｉｌｌＳｉ２０１５３０３２５６，，（）５２Ｊ．２０１４饶恩明．中［］，肖鍈，欧阳志云国湖库洪水调蓄功能评价［］自然资源学报，，－２９８１１．：３５６３６５（）５３蔡青，黄璐，梁婕，等．基于ＭＯＤＩＳ遥感影像数据的洞庭湖蓄水量估算Ｊ．湖南［］［］－大学学报自然科学版２０１２３９４：６４６９．（），，（）５４黄群，孙占东，赖锡军等．１９５０ｓ以来洞庭湖调蓄特征及变化［Ｊ．湖泊科学，［］，］２０１６２８３６７６－１．：６８，（）５５喻光明，王朝南，钟儒刚，等．基于ＤＥＭ的洪涝灾害信息提取与损失估算［Ｊ．国［］］土资源遥感－１９９６１：４２５０．，，５６夏军，高扬，左其亭，等．河湖水系连通特征及其利弊Ｊ．地理科学进展，２０１２［］［］，－３１１：２６３１．（）５７．绍玉龙．太湖流域水系结构与联通变化对洪涝的影响研究［Ｄ］南京大学０１３．［］，２５８何报寅．江汉平原湖泊的成因类型及其特征［Ｊ．华中师范大学学报自然科学［］］（－３６２：２４１２４４版）．，２００２，（）５９．２０００９３．江汉湖区的开发及其环境效应ｍ长江流域资源与环境：［］赵艳，，（）－３７０３７５．６０杨汉东，蔡述明．江汉平原湖泊沉积物的化学特征及其与人类活动的关系［Ｊ］．［］－地理科学１９９７１７４：３２３３２８．，（，）６１Ｊ２０１１刘睿．江．世，吴胜军汉平原湖泊沉积研究进展［界科技研究与进展，，［］］２－３３：２８７２９０．（）［６２］丁凤．基于新型水体指数（ＮＷＩ）进行水体信息提取的实验研宄［＿！］．测绘科学，－２００９３４４：１５５１５７．，（）６３ＢａｒｔｏｎＩＪＢａｔｈｏｌｓＪＭ．ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｆｌｏｏｄｓｗｉｔｈＡＶＨＲＲＪ．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｏｆ］，ｇｇ［［］－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ１９８９３０１：８９９４．，，（）６４王志辉，易善桢．不同指数模型法在水体遥感提取中的比较研究Ｊ．科学技术［］［］２００７７４５３４－５３７与工程．：．，（）［６５毕海芸，王思远，曾江源，等．基于ＴＭ影像的几种常用水体提取方法的比较和］６１
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硕士学位论文？ＭＡＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳＪ８３夏军高扬等．０１２左其亭．河湖水系连通特征及其利弊［地理科学进展，２，［］，，］，－３１１．：２６３１（）ＴＢ－８４ＤｅＬａｎｅｙ．ｅｎｅｆｉｔｓｔｏｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｆｌｏｏｄａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｕａｌｉｔａｓａｒｅｓｕｌｔｑｙ［］ｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｓｉｎａｒｉｃｕ．ｇｌｔｕｒａｌｌａｎｄｓｃａｐｅｓＪＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒ［］Ｃｏｎｓｅｒｖａｔ－ｉｏｎ１９９５５０６：６２０６２６．，，（）６３
硕士学位论文＇ＳＲＳ－ＭＡＴＥＴＨＩ：ＳＩＳ攻读硕士期间发表的学术论文１，Ｊ．王宏志，潘方杰周勇，等．异质景观条件下江汉平原土壤空间分异研宄［生［］］１３６１８５６８２－５６９００６．态学报：，２，（）２．潘方杰，．郑州市土地利用变化及生态环境效应分析Ｊ王宏志，束楠楠，等［湖］［］５５－２１：５５１９５５２３北农业科学，２０１６．，（）３黄欢欢，王宏志，潘方杰，等．两型社会建设前后武汉城市圈人口压力变化研［］Ｊ２０１６５〇３４４３－４４８宄？华中师范大学学报（自然科学版），：．［］，（）６４
硕士学位论文ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＴＨＥＳＩＳ致谢时间是一个伟大的作者，它会给每个人写出完美的结局。三年的研宄生学习和生活转眼即将结束，但仿佛还怀揣着刚入学时的那份激动心情。回望三年的点点滴滴，自己想要说的话有很多很多，自己想要感谢的人有很多很多。首先—，衷心地感谢我最敬爱的导师王宏志教授，由衷感激您在我硕士研宄生学习期间给予的无私帮助和悉心指导，无论在生活或学习上自己点点滴滴的成长与进步都离不开老师您的指导与关心，很荣幸三年前与您相识并成为您的学生。不能忘记您对我的谆谆教诲“”，课后八小时决定你命运是您刚入学时对我的叮嘱，自己无时无刻不牢记心间。本论文从最初的选题到顺利完成都凝聚了老师的心血。其次—，要感谢授予我专业课知识的所有老师周勇老师、张雪松老师、聂艳老师，感谢你们在我拓宽视野、、吴郁玲老师、于雷老师、黄绿筠老师、曹隽隽老师。感谢曾菊新老师增长知识的道路上给予的指导和帮助、喻光明老师的帮助。特别感谢中国科学院测量与地球物理研宄所的李仁东老师，感谢您通过让我参与科研项目给我提供了学习和锻炼的机会。２一一再次１８直以来的，感谢实验室起学习过的师兄、师姐、师弟、师妹们的一，关心，在这里始终有种家的温馨感、理解、指导和帮助尤其感谢王璐瑶师姐对我平日学习及论文写作上的帮助和指导。感谢２０１４届土地资源管理专业的１１位同一一学对我学习１１栋４０４的三位室友、生活上的帮助和支持。感谢南湖洪永胜、苏学平和冯昊宇，三年中我们相互学习、互帮互助、关系融洽，过的充实而愉悦。感谢女友束楠楠对我学习上的支持和理解。最后，感谢父母的养育之恩，自己能够安心求学离不开父母辛勤的付出和无私，的支持；感谢所有给予我鼓励你们的关心和呵护使我能够更加、支持和帮助的人坚定自己的信念，更加勇敢地奋斗下去。不忘初心，方得始终，２０１７撸起袖子加油干！潘方杰２０１７年５月于桂子山６５
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