[发明专利]一种基于环境要素的湖库稳定性分区方法

说明书

本发明一种基于环境要素的湖库稳定性分区方法，属于遥感和环境领域。该方法包括：获取多个年份包含完整目标湖库的区域遥感影像，通过处理得到每个年份包含区域地表反射率的遥感影像及每个年份区域内目标湖库的水面范围矢量数据；通过自然间断法分别得到目标湖库多年岸线复杂度指数的分类栅格影像和目标湖库多年水面平均温差的分类栅格影像；对两张分类栅格影像进行叠加，通过自然间断法得到目标湖库的稳定性分区结果。本发明通过卫星遥感影像，提取出目标湖库的多年岸线复杂度的分布情况和水面温差的分布情况，有效反映湖库自身水热环境的变化，从而达到分区监测湖库稳定性的效果。

技术领域

本发明属于遥感和环境领域，特别涉及一种基于环境要素的湖库稳定性分区方法。

背景技术

水体分区是对生态系统目标的客观认识和对自然规律及人类活动关系的全面考察，通过分区，可充分了解不同区域的特性，使区域得到环境保护和资源可持续发展。

湖库自身不同区域环境要素的变化决定了其整体表现。在干旱城市，水环境的稳定来自于充足的水量，水量的明显波动将严重破坏整个稳定的水生系统。湖库在雨季储存地表径流，当降雨量不足时，可补给河流。湖库环境稳定性受到水量变化的影响较大，严重影响了周边生态系统和环境安全。同时，人工修建的湖库堤坝对水环境造成不同程度的干扰，导致不同环境区域具有不同程度的生态和环境影响。湖库分区属于微小尺度区域，考虑分区指标包括地形、水生生物种群结构等。湖库不同于河流，一般流速很低，水力交换时间长，人类干扰因素明显。

目前，基于遥感影像进行水库或湖泊长时序的水量和水质变化的研究或对湖库流域的分区研究较多，但缺乏对湖库本身进行分区的方法。现有方法的缺陷是将湖库视为一个整体，只关注到湖库表现出的各个区域的统一特征，忽略了湖库自身各个部分变化的差异。而在不进行湖库的分区情况下，不利于湖库的监管，水环境的局部变化在早期可能很难发现，只有当整个湖库区域都受到影响才可能发现，这样不利于及时遏止湖库环境的恶化；并且当湖库环境受某方面因素变化引起突变时，可能要花费较长时间寻找诱发原因，而错过了最佳治理时间；另外，不进行湖库分区，也无法科学地根据湖库的各个区域的特点进行相应使用的规划，如适宜淡水养殖的区域，适宜进行湿地保护区域，适宜附近进行农业活动的区域等，无法有力掌握湖库的最佳运行状态。

发明内容

本发明目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于环境要素的湖库稳定性分区方法。本发明通过进行湖库的水环境分区，能更好的监测库区的变化，尽量避免局部环境改变引发的整体湖库环境的恶化，提高湖库监测的效果。

本发明实施例提出一种基于环境要素的湖库稳定性分区方法，包括：

获取多个年份包含完整目标湖库的区域遥感影像，计算每个年份区域遥感影像的地表反射率，得到每个年份包含区域地表反射率的遥感影像；

根据所述每个年份包含区域地表反射率的遥感影像，提取每个年份区域内目标湖库水面，生成每个年份区域内目标湖库的水面范围矢量数据；

根据所述每个年份区域内目标湖库的水面范围矢量数据，通过自然间断法，得到目标湖库多年岸线复杂度指数的分类栅格影像；

根据所述每个年份包含区域地表反射率的遥感影像，通过自然间断法，得到目标湖库多年水面平均温差的分类栅格影像；

对所述目标湖库多年岸线复杂度指数的分类栅格影像和所述目标湖库多年水面平均温差的分类栅格影像进行叠加，通过自然间断法得到所述目标湖库的稳定性分区结果。

在本发明的一个具体实施例中，所述多个年份之间间隔相等。

在本发明的一个具体实施例中，所述区域遥感影像在每个年份中的相同月份进行采集；若任一年份未采集到与其他年份相同月份的遥感影像，则该年份采用与所述月份相邻月份的遥感影像。