ICS07.060

CCSA47

63

青海省地方標準

DB63/T2046—2022

高原湖泊水體衛(wèi)星遙感形態(tài)變化評價方法

2022-09-09發(fā)布2022-10-10實施

青海省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB63/T2046—2022

目次

前言...........................................................................II

1范圍................................................................................3

2規(guī)范性引用文件......................................................................3

3術語和定義..........................................................................3

4湖泊面積變化評價....................................................................4

5湖泊岸線變化評價....................................................................5

6湖泊質(zhì)心變化評價....................................................................6

附錄A（資料性）湖泊形態(tài)變化概念模型............................................8

參考文獻........................................................................9

I

DB63/T2046—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由青海省氣象局提出并歸口。

本文件起草單位：青海省氣象科學研究所、青海省衛(wèi)星遙感中心、青海大學、青海省水文水資源測

報中心、青海省氣象服務中心。

本文件主要起草人：祝存兄、李曉東、周秉榮、李潤杰、劉希勝、龐昕瑋、嚴應存、陳國茜、孫瑋

婕、沈曉燕、姬海娟、顏玉倩、曹曉云、代青措、喬斌、趙全寧。

本文件由青海省氣象局監(jiān)督實施。

II

DB63/T2046—2022

高原湖泊水體衛(wèi)星遙感形態(tài)變化評價方法

1范圍

本文件規(guī)定了高原湖泊形態(tài)變化衛(wèi)星遙感評價的術語和定義、湖泊面積變化評價、湖泊岸線變化評

價和湖泊質(zhì)心變化評價的技術內(nèi)容。

本文件適用于氣象、水利、環(huán)保等部門開展高原湖泊變化遙感監(jiān)測、評估以及湖泊變化、水患應急

服務等科研、業(yè)務工作。

2規(guī)范性引用文件

本文件沒有規(guī)范性引用文件。

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

高原湖泊

分布在高原區(qū)域的盆地或低地積水形成的、有一定水域面積的自然水體。

水體像元

遙感數(shù)據(jù)采集時，傳感器對水體進行掃描采樣的最小單元。

湖泊面積

湖泊邊界包圍的水體范圍的大小。

湖泊岸線長度

湖泊水面與湖岸陸地交界線的長度。

湖泊質(zhì)心

湖泊平面中的質(zhì)量中心，用一對經(jīng)緯度坐標表示。

湖泊形態(tài)

由湖泊岸線圍成的幾何圖形。

3

DB63/T2046—2022

湖泊質(zhì)心遷移系數(shù)

不同時期湖泊質(zhì)心在空間上的分布變化。

湖泊岸線發(fā)育系數(shù)

湖泊岸線長度與湖面積等值的圓周長的比值，反映湖泊幾何形態(tài)的不規(guī)則程度。

湖泊形態(tài)變化評價

對湖泊面積、岸線長度、岸線發(fā)育系數(shù)、質(zhì)心遷移系數(shù)形態(tài)參數(shù)在時間和空間上變化的評價。

4湖泊面積變化評價

湖泊面積計算方法

湖泊面積的計算方法見公式（1）：

?

?=∑?=1??············································································(1)

式中：

S——湖泊面積，單位為平方千米（km2）；

??——第i個湖泊水體像元面積，單位為平方千米（km2）；

N——湖泊水體像元個數(shù)；

i——湖泊水體像元序號。

湖泊面積變化評價方法

4.2.1湖泊面積在一定時間段上的變化，計算方法見公式（2）：

???

??=????×100%···································································(2)

???

式中：

??——湖泊面積相對變化率，單位為%；

研究時段初期湖泊面積,單位為平方千米（）；

???——km2

研究時段末期湖泊面積,單位為平方千米（）。

???——km2

4.2.2湖泊形態(tài)變化描述見附錄A，湖泊面積變化評價描述見表1。

表1湖泊面積變化評價指標

變化等級特征值特征描述

新增且＞湖泊新增

???=0???0

擴張?S＞1%湖泊面積增加明顯

穩(wěn)定-1%≤?S≤1%湖泊面積保持基本穩(wěn)定

萎縮?S＜-1%湖泊面積減小明顯

4

DB63/T2046—2022

表1湖泊面積變化評價指標（續(xù)）

變化等級特征值特征描述

消失＞0且=0湖泊消失

??????

5湖泊岸線變化評價

湖泊岸線長度計算方法

湖泊岸線長度的計算方法見公式（3）：

?

?=∑?=1??············································································(3)

式中：

L——湖泊岸線長度，單位為千米（km）；

??——第i個岸線水體像元長度，單位為千米（km）；

N——湖泊岸線水體像元個數(shù)；

i——湖泊岸線水體像元序號。

湖泊岸線發(fā)育系數(shù)計算方法

湖泊岸線發(fā)育系數(shù)的計算方法見公式（4）：

?

???=···········································································(4)

2×√??

式中：

SDI——湖泊岸線發(fā)育系數(shù)；

S——湖泊面積，單位為平方千米（km2）；

L——湖泊岸線長度，單位為千米（km）。

湖泊岸線長度變化評價方法

5.3.1湖泊岸線長度在一定時間段上的變化，計算方法見公式（5）：

???

??=????×100%···································································(5)

???

式中：

??——湖泊岸線長度相對變化率，單位為%；

研究時段初期岸線長度，單位為千米（）；

???——km

研究時段末期岸線長度,單位為千米（）。

???——km

5.3.2湖泊岸線長度變化評價描述見表2。

表2湖泊岸線長度變化評價指標

變化等級特征值特征描述

新增=0且＞0湖泊新增

??????

增加明顯?L＞2%湖泊岸線長度增加明顯

穩(wěn)定-2%≤?L≤2%湖泊岸線長度保持基本穩(wěn)定

5

DB63/T2046—2022

表2湖泊岸線長度變化評價指標（續(xù)）

變化等級特征值特征描述

減小明顯?L＜-2%湖泊岸線長度減小明顯

消失＞0且=0湖泊消失

??????

湖泊岸線發(fā)育系數(shù)變化評價方法

5.4.1湖泊岸線發(fā)育系數(shù)在一定時間段上的變化，計算方法見公式（6）：

???????

????=????×100%······························································(6)

?????

式中：

????——湖泊岸線發(fā)育系數(shù)相對變化率，單位為%；

研究時段初期岸線發(fā)育系數(shù)；

?????——

研究時段末期岸線發(fā)育系數(shù)。

?????——

5.4.2湖泊岸線發(fā)育系數(shù)評價描述見表3。

表3湖泊岸線發(fā)育系數(shù)評價指標

變化特征特征值特征描述

岸線趨于復雜????>2%湖泊岸線發(fā)育系數(shù)趨于復雜

岸線基本穩(wěn)定?2%≤????≤2%湖泊岸線發(fā)育系數(shù)基本穩(wěn)定

岸線趨于規(guī)則????<?2%湖泊岸線發(fā)育系數(shù)趨于規(guī)則

6湖泊質(zhì)心變化評價

湖泊質(zhì)心計算方法

湖泊質(zhì)心的計算方法見公式（7）：

?

∑?=1??×??

?=?

∑?=1??

?(?,?)={?·······························································(7)

∑?=1??×??

?=?

∑?=1??

式中：

?(?,?)——湖泊質(zhì)心的地理經(jīng)緯度坐標，X為經(jīng)度坐標點，Y為緯度坐標點；

??——第i個湖泊水體像元面積，單位為平方千米（km2）；

??——第i個湖泊像元的經(jīng)度坐標。

??——第i個湖泊像元的緯度坐標。

N——湖泊水體像元個數(shù)；

i——湖泊水體像元序號。

湖泊質(zhì)心遷移評價方法

6

DB63/T2046—2022

6.2.1湖泊質(zhì)心遷移系數(shù)的計算方法見公式（8）：

√2222(8)

??=???+???=√(???????)+(???????)·········································

式中：

??——湖泊質(zhì)心遷移系數(shù)；

研究時段初期湖泊質(zhì)心經(jīng)度坐標；

???——

研究時段末期湖泊質(zhì)心經(jīng)度坐標；

???——

研究時段初期湖泊質(zhì)心緯度坐標；

???——

研究時段末期湖泊質(zhì)心緯度坐標；

???——

??——研究時段間隔；

???——第??至??時間段，湖泊質(zhì)心在經(jīng)度方向（東西方向）上的遷移量；

???——第??至??時間段，湖泊質(zhì)心在緯度方向（南北方向）上的遷移量；

6.2.2湖泊形態(tài)變化描述見附錄A，湖泊質(zhì)心遷移變化特征描述見表4。

表4湖泊質(zhì)心遷移系數(shù)評價指標

特征值湖泊質(zhì)心遷移特征描述

??=0湖泊質(zhì)心無遷移

???=0湖泊質(zhì)心東西方向無遷移

???=0湖泊質(zhì)心南北方向無遷移

???＞0，???=0湖泊質(zhì)心由西向東遷移

???＜0，???=0湖泊質(zhì)心由東向西遷移

???＞0，???=0湖泊質(zhì)心由南向北遷移

???＜0，???=0湖泊質(zhì)心由北向南遷移

???＞0，???＞0湖泊質(zhì)心由西南向東北遷移

???＞0，???＜0湖泊質(zhì)心由西北向東南遷移

???＜0，???＜0湖泊質(zhì)心由東北向西南遷移

???＜0，???＞0湖泊質(zhì)心由東南向西北遷移

A

A

7

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附錄A

（資料性）

湖泊形態(tài)變化概念模型

圖A.1為湖泊八種常見的湖泊形態(tài)變化概念模型，即湖泊整體萎縮、湖泊局部萎縮、湖泊消失、湖

泊整體擴張、湖泊局部擴張、湖泊新增、湖泊凌亂變化和湖泊遷移；表A.1為湖泊形態(tài)變化類型及定性

描述。

圖A.1湖泊形態(tài)變化概念模型

表A.1湖泊形態(tài)變化類型及定性描述

序號變化類型定性描述

1整體萎縮湖泊邊界整體向內(nèi)部移動

2局部萎縮湖泊邊界部分向內(nèi)部移動

3消失湖泊消失

4整體擴張湖泊邊界整體向外移動

5