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识别液态和固态水的四波段水指数及其在咸海流域的应用

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虽然已有许多水指数被运用于咸海和咸海流域的水域面积分析,然而已有研究尚存在很大的不确定性.由于所使用水指数存在水体误识别的问题,导致不同研究得出的结论差异很大.此外,各种研究采用的咸海流域面积也差异很大,流域面积从约1百万km2到2百万km2不等.因此,我们首先界定咸海流域、锡尔河和阿姆河流域以及它们的上、中、下游的边界,然后提出可识别液态水和固态水的四波段指数(ILSW),以解决传统水指数的误别偏差问题.ILSW基于绿色、红色、近红外和热红外波段反射值,是归一化差异水指数(NDWI)和地表温度(LST)的合成.验证结果显示,ILSW水指数在咸海流域的准确性远远超过其他指数.研究结果表明,南咸海的水域面积平均每年缩小963km2,而北咸海几乎没有变化;由于气候变暖,咸海流域上游常年冰雪面积有大幅度退缩趋势,阿姆河上游和锡尔河上游常年冰雪的退缩速率分别为年均6233和384km2/a.气候变化和人类活动引起了严重的水亏问题.自20世纪90年代以来,水亏呈增长趋势,平均每年增长3.778亿m3.2011～2020年期间,整个咸海流域平均总水亏量为76.967亿m3,而锡尔河流域上游(咸海流域的一个组成部分)水盈余量为25.461亿m3.研究结果对制定咸海流域可持续发展战略具有重要意义.
A four-band index for both liquid and solid water and its applications in the Aral Sea Basin

岳兵、陈曦、李赛博、杜正平、John WILSON、杨筠慧、焦毅蒙、黄双燕、周成虎

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中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011

中国科学院大学资源与环境学院,北京 100049

中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

Spatial Sciences Institute,University of Southern California,Los Angeles,CA 90089-0374,USA

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咸海流域 锡尔河流域 阿姆河流域 水指数 水面积覆盖 水亏缺 气候变化

国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项

42230708XDA20060303

2024

10.1360/N072023-0185

中国科学(地球科学)
中国科学院

中国科学(地球科学)

CSTPCD北大核心
影响因子：1.828
ISSN：1674-7240
年,卷(期)：2024.54(3)
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