基于遥感技术的鄱阳湖-长江水体清浊倒置现象的分析

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1、万方数据第18卷第8期2009年8月长江流域资源与环境ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasinV01．18NO．8Aug．2009文章编号：l004—8227(2009)08—0777-06基于遥感技术的鄱阳湖一长江水体清浊倒置现象的分析邬国锋1，崔丽娟"，纪伟涛3(1．武汉大学资源与环境科学学院&武汉大学教育部地理信息系统重点实验室，湖北武汉430079；2．中国林业科学研究院林业研究所&国家林业局林木培育重点实验室。北京100091；3．鄱阳湖国家级自然保护区管理局，江西南昌33003

2、8)摘耍：长期以来，在鄱阳湖和长江的交汇处，江水混浊而湖水清澈，然而，近年来江水清澈而湖水混浊。这种鄱阳湖一长江清浊倒置现象引起了广泛的关注，但鲜有研究人员系统分析这种现象的成因。借助中分辨率成像光谱仪(MODIS)和Landsat影像分析这种清浊倒置现象的起始时间和成因。基于MODIS影像反演的鄱阳湖和长江水体透明度显示在2004年以前鄱阳湖北部的水体透明度明显高于长江，而在2005和2006年长江水体透明度高于鄱阳湖北部，出现清浊倒置现象；同期鄱阳湖北部和长江水体透明度对比分析发现这种水体清浊倒置现象受长江水体透明度增加和鄱

3、阳湖水体透明度下降的双重影响，但鄱阳湖北部水体透明度的变化在其中扮演主要角色；由Land—sa影像识别的采(运)砂船数量及其与鄱阳湖北部水体透明度关系的分析表明，自2001年开始的鄱阳湖北部的采砂活动引起此区域水体透明度的显著下降。关键词：鄱阳湖；长江；水体清浊倒置；遥感技术文献标识码：A鄱阳湖(东经115。507～116。44’，北纬28。257～29。45’)位于江西省北部、长江中下游南岸(图1)，是目前中国第一大淡水湖。其承纳赣江、抚河、信江、饶河和修河五大江河及博阳河、漳河和潼河来水，经调蓄后由湖口注入长江，是一个过水性

4、、吞吐型、季节性湖泊[1]。自2001年兴起的在鄱阳湖北部的采砂活动对其生态系统产生一系列的负面影响[2]。长江是中国第一长河，在湖北省宜昌市以上为上游，宜昌至江西省湖口间为中游，湖口以下为下游。三峡大坝坝址位于宜昌市三斗坪，距湖口大约1000km。三峡大坝的修建对长江中下游的水文状况也产生一定影响[3“]。长期以来，在鄱阳湖和长江的交汇处，江水自西而来，水体混浊，湖水注入长江，水体清澈通明，形成一条长长的清浊分明的水界线。然而，近期以来，这种江水浊而湖水清的现象不复存在，取而代之的是江水清而湖水浊。这种清浊倒置现象引起广泛的关

5、图1鄱阳湖位置及与长江的关系Fig．1LocationofthePoyangLakeandItsRelationtotheYangtzeRiver收稿日期：2008-07—14；修回日期：2008—08—28基金项目：测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费l湿地自然保护区环境监测分析技术引进项目(国家林业局“948”项目2004—4—34)作者简介：邬国锋(1969～)，男，黑龙江省林甸人，副教授，主要从事地理信息系统、遥感和湖泊生态的研究．E-mail：guofengwu@gmail．corn*通讯作者E—mail：lky

6、clj@126．corn万方数据778长江流域资源与环境第18卷注，许多新闻媒体和专家把这种现象与三峡大坝和鄱阳湖北部的采砂联系起来，但鲜有研究人员系统分析这种现象的成因。本文目的在于借助遥感技术，分析这种清浊倒置现象的起始时间和成因，以期为鄱阳湖的合理化管理提供科学基础和依据。1影像数据1．1MoDIS影像为了分析这种清浊倒置现象的起始时间和成因，借助美国国家航空航天局(NASA)的EarthOb—servingSystemDataGateway(http：／／edcimsw-WW．cr．usgs．gov／pub／imswel

7、come)下载覆盖鄱阳湖地区2000～2006年6～10月中分辨率成像光谱仪(MODerateResolutionImagingSpectroradiome—ter-MODIS)反射率产品(MOD09或MYD09)，每月各一景。对下载的影像作如下预处理：首先把所有影像的投影方式转换为wGS84／UTM投影；然后裁剪出只包括研究区域的矩形范围内的影像；其次，对空间分辨率为500m的3、4波段(蓝、绿)进行空间重采样，使其与1、2波段(红、红外)的空间分辨率(250m)一致，然后合并1～4波段形成一个影像文件，以便后续的处理；最后，

8、进行影像的非监督分类以及目视判读，确定水域，制作掩膜层，并利用掩膜层进行图像的掩膜操作，提取水域。1．2LANDSAT影像为了估计鄱阳湖北部采(运)砂船数目和分布，从中国科学院遥感卫星地面站购买了6景覆盖鄱阳湖北部的LANDSATTM5影像，轨道号为121／40