DB63 T 2046-2022 高原湖泊水体卫星遥感形态变化评价方法.pdf

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1、 ICS 07.060 CCS A 47 63 青海省地方标准 DB63/T 20462022 高原湖泊水体卫星遥感形态变化评价方法 2022-09-09 发布2022-10-10 实施青海省市场监督管理局发 布 DB63/T 20462022 I 目次 前言.II 1 范围.3 2 规范性引用文件.3 3 术语和定义.3 4 湖泊面积变化评价.4 5 湖泊岸线变化评价.5 6 湖泊质心变化评价.6 附录A （资料性）湖泊形态变化概念模型.8 参考文献.9 DB63/T 20462022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起

2、草。本文件由青海省气象局提出并归口。本文件起草单位：青海省气象科学研究所、青海省卫星遥感中心、青海大学、青海省水文水资源测报中心、青海省气象服务中心。本文件主要起草人：祝存兄、李晓东、周秉荣、李润杰、刘希胜、庞昕玮、严应存、陈国茜、孙玮婕、沈晓燕、姬海娟、颜玉倩、曹晓云、代青措、乔斌、赵全宁。本文件由青海省气象局监督实施。DB63/T 20462022 3 高原湖泊水体卫星遥感形态变化评价方法 1 范围 本文件规定了高原湖泊形态变化卫星遥感评价的术语和定义、湖泊面积变化评价、湖泊岸线变化评价和湖泊质心变化评价的技术内容。本文件适用于气象、水利、环保等部门开展高原湖泊变化遥感监测、评估以及湖泊变

3、化、水患应急服务等科研、业务工作。2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。高原湖泊 分布在高原区域的盆地或低地积水形成的、有一定水域面积的自然水体。水体像元 遥感数据采集时，传感器对水体进行扫描采样的最小单元。湖泊面积 湖泊边界包围的水体范围的大小。湖泊岸线长度 湖泊水面与湖岸陆地交界线的长度。湖泊质心 湖泊平面中的质量中心，用一对经纬度坐标表示。湖泊形态 由湖泊岸线围成的几何图形。DB63/T 20462022 4 湖泊质心迁移系数 不同时期湖泊质心在空间上的分布变化。湖泊岸线发育系数 湖泊岸线长度与湖面积等值的圆周长的比值，反映湖泊几何形态

4、的不规则程度。湖泊形态变化评价 对湖泊面积、岸线长度、岸线发育系数、质心迁移系数形态参数在时间和空间上变化的评价。4 湖泊面积变化评价 湖泊面积计算方法 湖泊面积的计算方法见公式（1）：=1 (1)式中：S湖泊面积，单位为平方千米（km）；第i个湖泊水体像元面积，单位为平方千米（km）；N湖泊水体像元个数；i湖泊水体像元序号。湖泊面积变化评价方法 4.2.1 湖泊面积在一定时间段上的变化，计算方法见公式（2）：=100%(2)式中：湖泊面积相对变化率，单位为%；研究时段初期湖泊面积,单位为平方千米（km）；研究时段末期湖泊面积,单位为平方千米（km）。4.2.2 湖泊形态变化描述见附录 A，湖

5、泊面积变化评价描述见表 1。表1 湖泊面积变化评价指标 变化等级 特征值 特征描述 新增=0 且0湖泊新增 扩张 S1%湖泊面积增加明显 稳定-1%S1%湖泊面积保持基本稳定 萎缩 S-1%湖泊面积减小明显 DB63/T 20462022 5 表1 湖泊面积变化评价指标（续）变化等级 特征值 特征描述 消失 0 且=0 湖泊消失 5 湖泊岸线变化评价 湖泊岸线长度计算方法 湖泊岸线长度的计算方法见公式（3）：=1 (3)式中：L湖泊岸线长度，单位为千米（km）；第i个岸线水体像元长度，单位为千米（km）；N湖泊岸线水体像元个数；i湖泊岸线水体像元序号。湖泊岸线发育系数计算方法 湖泊岸线发育系数

6、的计算方法见公式（4）：=2 (4)式中：SDI湖泊岸线发育系数；S湖泊面积，单位为平方千米（km）；L湖泊岸线长度，单位为千米（km）。湖泊岸线长度变化评价方法 5.3.1 湖泊岸线长度在一定时间段上的变化，计算方法见公式（5）：=100%(5)式中：湖泊岸线长度相对变化率，单位为%；研究时段初期岸线长度，单位为千米（km）；研究时段末期岸线长度,单位为千米（km）。5.3.2 湖泊岸线长度变化评价描述见表 2。表2 湖泊岸线长度变化评价指标 变化等级 特征值特征描述 新增=0 且0 湖泊新增 增加明显 L2%湖泊岸线长度增加明显 稳定-2%L2%湖泊岸线长度保持基本稳定 DB63/T 20

7、462022 6 表2 湖泊岸线长度变化评价指标（续）变化等级 特征值特征描述 减小明显 L-2%湖泊岸线长度减小明显 消失 0 且=0 湖泊消失 湖泊岸线发育系数变化评价方法 5.4.1 湖泊岸线发育系数在一定时间段上的变化，计算方法见公式（6）：=100%(6)式中：湖泊岸线发育系数相对变化率，单位为%；研究时段初期岸线发育系数；研究时段末期岸线发育系数。5.4.2 湖泊岸线发育系数评价描述见表 3。表3 湖泊岸线发育系数评价指标 变化特征 特征值特征描述 岸线趋于复杂 2%湖泊岸线发育系数趋于复杂 岸线基本稳定 2%2%湖泊岸线发育系数基本稳定 岸线趋于规则 2%湖泊岸线发育系数趋于规则

8、 6 湖泊质心变化评价 湖泊质心计算方法 湖泊质心的计算方法见公式（7）：(,)=1=1 =1=1 (7)式中：(,)湖泊质心的地理经纬度坐标，X为经度坐标点，Y为纬度坐标点；第i个湖泊水体像元面积，单位为平方千米（km）；第i个湖泊像元的经度坐标。第i个湖泊像元的纬度坐标。N湖泊水体像元个数；i湖泊水体像元序号。湖泊质心迁移评价方法 DB63/T 20462022 7 6.2.1 湖泊质心迁移系数的计算方法见公式（8）：=2+2=()2+()2 (8)式中：湖泊质心迁移系数；研究时段初期湖泊质心经度坐标；研究时段末期湖泊质心经度坐标；研究时段初期湖泊质心纬度坐标；研究时段末期湖泊质心纬度坐标

9、；研究时段间隔；第至时间段，湖泊质心在经度方向（东西方向）上的迁移量；第至时间段，湖泊质心在纬度方向（南北方向）上的迁移量；6.2.2 湖泊形态变化描述见附录 A，湖泊质心迁移变化特征描述见表 4。表4 湖泊质心迁移系数评价指标 特征值湖泊质心迁移特征描述=0湖泊质心无迁移=0 湖泊质心东西方向无迁移=0 湖泊质心南北方向无迁移 0，=0湖泊质心由西向东迁移 0，=0湖泊质心由东向西迁移 0，=0湖泊质心由南向北迁移 0，=0湖泊质心由北向南迁移 0，0 湖泊质心由西南向东北迁移 0，0 湖泊质心由西北向东南迁移 0，0 湖泊质心由东北向西南迁移 0，0 湖泊质心由东南向西北迁移 A A DB

10、63/T 20462022 8 附录A （资料性）湖泊形态变化概念模型 图A.1为湖泊八种常见的湖泊形态变化概念模型，即湖泊整体萎缩、湖泊局部萎缩、湖泊消失、湖泊整体扩张、湖泊局部扩张、湖泊新增、湖泊凌乱变化和湖泊迁移；表A.1为湖泊形态变化类型及定性描述。图A.1 湖泊形态变化概念模型 表A.1 湖泊形态变化类型及定性描述 序号 变化类型 定性描述 1 整体萎缩 湖泊边界整体向内部移动 2 局部萎缩 湖泊边界部分向内部移动 3 消失 湖泊消失 4 整体扩张 湖泊边界整体向外移动 5 局部扩张 湖泊边界部分向外移动 6 新增 在没有湖泊的位置形成新的湖泊 7 迁移 原有湖泊迁移形成新的湖泊 8

11、 凌乱变化 原有湖泊边界在各部分发生无规律的变化 DB63/T 20462022 9 参考文献 1刘蕾,臧淑英,邵田田,等.基于遥感与GIS的中国湖泊形态分析J.国土资源遥感,2015,27(3):92-982冷亮.湖泊河流平面形态变化的空间关系描述及其在变化检测中的应用研究D.吉林大学,20173中国科学院南京地理与湖泊研究所.中国湖泊调查报告M.科学院出版社,20194潘文斌,黎道丰,唐涛,等.湖泊岸线分形特征及其生态学意义J.生态学报,2003(12):2728-27355SL/261-2017 湖泊代码6DB63/T1680-2018 高原湖泊、水库水体面积遥感监测规范7王苏民,窦鸿声.中国湖泊志M.北京:科学出版社,1998年.8邬建国.景观生态学概念与理论J.生态学杂志,2000,19(1):42-52.9王哲,刘凯,詹鹏飞,等.近三十年青藏高原内流区湖泊岸线形态的时空演变J.地理研究,2022,41(04):980-996.