利用遥感技术动态监测分析鄱阳湖水体面积及容积
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为 分 析 鄱 阳湖 水 体 面 积 与 水 位 的关 系 ，我们 收集 了 １９ ９３
—
１ 遥 感技 术 对 湖 体 面积 的 监 测
对于计算湖泊水体面积这一特定要求 而言，卫星影像具有
收稿 日期 ：２ １ ００—１ — ４ １ ２
２ ２
２ ０ 年 鄱 阳湖 区各 站 的水 文资 料 ，包 括 星子 、湖 口、康 ０８
斗
利 用 遥 感 技 术 动 态 监 测 分 析 鄱 阳 湖 水 体 面积 及 容 积
雷 声 ， 张 秀 平 ，许 新 发
（ 西省水利 科 学研 究院 ，江西 南 昌 ３ ０ ２ ） 江 ３ ０ ９
摘要 ：该 文通 过收 集 １８ ９ ３年 以来 １０多景 无云卫 星遥 感影像 ，以及 １９ ３ ９ ３年 以来 的湖 区水 文站 点 的水位 数据 ，对 鄱 阳湖 区水体 面积进行 了计 算分析 ，论 证 了鄱 阳湖面积 随星 子站 水位 升 高 而
面 面 积 约 ４００ｋ ２ ７ ｍ 。最 低 水 位 为 ５ ９ （ 口站 ， １６ ．０ｉ 湖 ｎ ９ ３年
丈量结果精度更高 。若收集 历年来不 同水位 的遥感图像资料
及 同步实测 的湖水水 位 资料 ，分 析历 史 的水 位与 面积 的关
系 ，做出水位 ～面积关 系曲线 ，并推算 出湖？ 自水位 一容积 曲
等部分 （ １ 图 、图 ２ ，上 述 单 元 分 别 统 计 面 积 ，但 分 析水 位 ）
～
面 积 、容 积 关 系 时 ，只考 虑 大 湖 池 、南 湖 、蚌 湖 等 天 然 湖
为实际所见 ，可 以克服这些缺点 。只要分辨率高和成像 时天 气好 ，计算 的数据精度能满足湖体面积计算要 求。
Ｓ Ｔ雷达数 据各 １ ，对 应星子 站水 位 ７—１ Ｅ 景 ９ｍ，时 间分布
于 １８ ２ ０ ９ ３～ ０ ８年 ，各 月均 有数据 覆盖 ，均 为无 云状 态下 的 清晰数据 。
增 大的 同 时，还 存在 明显 的季 节 变化 。并 分春 夏 季 （ ７月 ）和 秋 冬 季 （ １～ ８—１ ２月） 两个 季 节段 ，拟合 出鄱 阳湖水位 ～面积 、水位 一容 积 关 系曲线 ，为研 究鄱 阳湖水 资源提 供 重要 工具 。
关键 词 ：鄱 阳湖 ；遥 感技 术 ；水体 面积提 取 ；容积 中 图分 类号 ：３ ３９ Ｐ ３ ． 文 献标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ２— ０ ｌ ２ １ ）４— ０ ２— ４ １０ ３ １ （０ ０ ０ ０ ２ ０
干流洪水期 承纳 长江洪水倒灌人湖 ，对长江洪水进行调蓄。
鄱 阳湖一般 ４— ６月为五河主汛期 ，１ ０月至翌年 ３月 是
鄱 阳湖 的枯水期 ，多年平均水位 为 １． ６ｍ （ ２８ 吴淞 ，下 同） 。 最高水位为 ２ ．９ｍ （ 口站 ，１９ ２ ５ 湖 ９８年 ７月 ３ １日） ，相应水
线 ，可以从水位方便地查 出湖水面积 、容积 ，这对研究 鄱阳 湖的水 资源很 有意义 。
２月 ６日） ，通江湖体面积不到 ２０ｋ ０ ｍ 。鄱 阳湖年 内水位变 幅在 ９ ７ １ ．６ｍ，绝对 水位 变 幅达 ｌ．９ Ｉ Ｊ ． ９— ５ ３ ６ ６ ｎ ，洪枯 水
位 变 幅 大 。每 年 一 涨 一 落 ，洪 水 时 湖 水 浩 渺 ，枯 水 时 洪水 归
雷达影像数据。其 中 ，Ｍ Ｄ Ｓ 据可免费下载 ，获取渠道 比 Ｏ Ｉ数
较多 ，其 他数 据多 以课 题组 购买 为 主。共 使用 ＭＯ Ｉ 据 ＤＳ数
１０余景 ，Ｌｎ ｓｔ １ ａ ｄａ 系列 卫 星 数 据 ２ ４景 ，Ｒ Ｄ Ｓ Ｔ Ｎ Ｉ Ａ Ａ Ｅ 、Ｅ Ｖ—
像凭借其光谱量化等级高 、周期短 、资料易接 收等优势 ，且
的通江湖泊 ，也 是我国最 大的淡水湖泊 。鄱 阳湖与赣江 、抚 河 、信江 、饶河 、修 水 ５大 河流尾 阊相接 ，汇 集 五河 之 水 ，
构成了完整 的鄱阳湖水 系，经湖 口注入长 江，同时 ，在长江
水中急速衰减 的特性 ，应用航空像 片和机载雷达 图像 能获得
准确的水 边线 位置，可以从空 间上实现对水 面的动态 、宏观 监测 。基 于此原理 ，使用遥感的手段量测鄱 阳湖水 体面积 比 传统 的丈量手段更简单方便 ，甚至 比用传 统量测方法获得 的
山 、都昌 、吴 城等站 点 （ 站点 分布见 图 ２ ，分 析各测 站间 ）
水位变化的规律。
２ ０年 第 ４ ０１
１３ 湖体 面积 的提取 方 法 ．
ＭＯ Ｉ 据 的近 红 外 波段 对 于 判 别 水 陆 边 界 、陆 地 植 被 Ｄ Ｓ数 最 为 有 效 ，但 受 太 阳 高 度 角 和 传 感 器 视 角 及 大 气 状 况 的 影 响 ，图像 不够 稳 定 ，通 常 采 用 光 谱 相 对 量 及 植 被 指 数 作 为 植
１２ 数据 来源 ．
本文使用的数据包括具 有较 高时间和光谱 分辨率的 ＭＯ －
ＤＳ数 据 、较 高 空 间 分 辨 率 的 Ｌ ｎｓｔＴ＿Ｅ Ｍ ＋以及 ＭＳ 、草滩毕露 ，故有 “ 洪水一 片，枯水一线” 之说。 鄱 阳湖水 体面 积洪 枯期 变 幅巨 大 ，但 受 客观 条件 的影 响 ，一直 以来 ，鄱 阳湖水 位 与面 积 、容积 的关 系研 究 比较 少 。由于鄱 阳湖地形 复杂 ，采用传统的测量手段 周期长 ，成 本高 ，难度大 ，且 多为水下测量 ，易产生较 大误 差。卫星影
视野广、周期快 、资料新 、信 息多、约束少、量算准和成本低 的先天优点… ，为定量监测水体面积变化提供了有效手段。
前 言
鄱 阳 湖 地 处 江 西 省 北 部 ，长 江 中下 游南 岸 ，是 长 江 最 大
１ １ 湖体 面 积提取 工作 原理 ．
根 据 水体 在 近 红 外 和红 外线 部分 几 乎 全吸 收及 雷 达 波 在
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１ 遥 感技 术 对 湖 体 面积 的 监 测
对于计算湖泊水体面积这一特定要求 而言，卫星影像具有
收稿 日期 ：２ １ ００—１ — ４ １ ２
２ ２
２ ０ 年 鄱 阳湖 区各 站 的水 文资 料 ，包 括 星子 、湖 口、康 ０８
斗
利 用 遥 感 技 术 动 态 监 测 分 析 鄱 阳 湖 水 体 面积 及 容 积
雷 声 ， 张 秀 平 ，许 新 发
（ 西省水利 科 学研 究院 ，江西 南 昌 ３ ０ ２ ） 江 ３ ０ ９
摘要 ：该 文通 过收 集 １８ ９ ３年 以来 １０多景 无云卫 星遥 感影像 ，以及 １９ ３ ９ ３年 以来 的湖 区水 文站 点 的水位 数据 ，对 鄱 阳湖 区水体 面积进行 了计 算分析 ，论 证 了鄱 阳湖面积 随星 子站 水位 升 高 而
面 面 积 约 ４００ｋ ２ ７ ｍ 。最 低 水 位 为 ５ ９ （ 口站 ， １６ ．０ｉ 湖 ｎ ９ ３年
丈量结果精度更高 。若收集 历年来不 同水位 的遥感图像资料
及 同步实测 的湖水水 位 资料 ，分 析历 史 的水 位与 面积 的关
系 ，做出水位 ～面积关 系曲线 ，并推算 出湖？ 自水位 一容积 曲
等部分 （ １ 图 、图 ２ ，上 述 单 元 分 别 统 计 面 积 ，但 分 析水 位 ）
～
面 积 、容 积 关 系 时 ，只考 虑 大 湖 池 、南 湖 、蚌 湖 等 天 然 湖
为实际所见 ，可 以克服这些缺点 。只要分辨率高和成像 时天 气好 ，计算 的数据精度能满足湖体面积计算要 求。
Ｓ Ｔ雷达数 据各 １ ，对 应星子 站水 位 ７—１ Ｅ 景 ９ｍ，时 间分布
于 １８ ２ ０ ９ ３～ ０ ８年 ，各 月均 有数据 覆盖 ，均 为无 云状 态下 的 清晰数据 。
增 大的 同 时，还 存在 明显 的季 节 变化 。并 分春 夏 季 （ ７月 ）和 秋 冬 季 （ １～ ８—１ ２月） 两个 季 节段 ，拟合 出鄱 阳湖水位 ～面积 、水位 一容 积 关 系曲线 ，为研 究鄱 阳湖水 资源提 供 重要 工具 。
关键 词 ：鄱 阳湖 ；遥 感技 术 ；水体 面积提 取 ；容积 中 图分 类号 ：３ ３９ Ｐ ３ ． 文 献标识 码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ２— ０ ｌ ２ １ ）４— ０ ２— ４ １０ ３ １ （０ ０ ０ ０ ２ ０
干流洪水期 承纳 长江洪水倒灌人湖 ，对长江洪水进行调蓄。
鄱 阳湖一般 ４— ６月为五河主汛期 ，１ ０月至翌年 ３月 是
鄱 阳湖 的枯水期 ，多年平均水位 为 １． ６ｍ （ ２８ 吴淞 ，下 同） 。 最高水位为 ２ ．９ｍ （ 口站 ，１９ ２ ５ 湖 ９８年 ７月 ３ １日） ，相应水
线 ，可以从水位方便地查 出湖水面积 、容积 ，这对研究 鄱阳 湖的水 资源很 有意义 。
２月 ６日） ，通江湖体面积不到 ２０ｋ ０ ｍ 。鄱 阳湖年 内水位变 幅在 ９ ７ １ ．６ｍ，绝对 水位 变 幅达 ｌ．９ Ｉ Ｊ ． ９— ５ ３ ６ ６ ｎ ，洪枯 水
位 变 幅 大 。每 年 一 涨 一 落 ，洪 水 时 湖 水 浩 渺 ，枯 水 时 洪水 归
雷达影像数据。其 中 ，Ｍ Ｄ Ｓ 据可免费下载 ，获取渠道 比 Ｏ Ｉ数
较多 ，其 他数 据多 以课 题组 购买 为 主。共 使用 ＭＯ Ｉ 据 ＤＳ数
１０余景 ，Ｌｎ ｓｔ １ ａ ｄａ 系列 卫 星 数 据 ２ ４景 ，Ｒ Ｄ Ｓ Ｔ Ｎ Ｉ Ａ Ａ Ｅ 、Ｅ Ｖ—
像凭借其光谱量化等级高 、周期短 、资料易接 收等优势 ，且
的通江湖泊 ，也 是我国最 大的淡水湖泊 。鄱 阳湖与赣江 、抚 河 、信江 、饶河 、修 水 ５大 河流尾 阊相接 ，汇 集 五河 之 水 ，
构成了完整 的鄱阳湖水 系，经湖 口注入长 江，同时 ，在长江
水中急速衰减 的特性 ，应用航空像 片和机载雷达 图像 能获得
准确的水 边线 位置，可以从空 间上实现对水 面的动态 、宏观 监测 。基 于此原理 ，使用遥感的手段量测鄱 阳湖水 体面积 比 传统 的丈量手段更简单方便 ，甚至 比用传 统量测方法获得 的
山 、都昌 、吴 城等站 点 （ 站点 分布见 图 ２ ，分 析各测 站间 ）
水位变化的规律。
２ ０年 第 ４ ０１
１３ 湖体 面积 的提取 方 法 ．
ＭＯ Ｉ 据 的近 红 外 波段 对 于 判 别 水 陆 边 界 、陆 地 植 被 Ｄ Ｓ数 最 为 有 效 ，但 受 太 阳 高 度 角 和 传 感 器 视 角 及 大 气 状 况 的 影 响 ，图像 不够 稳 定 ，通 常 采 用 光 谱 相 对 量 及 植 被 指 数 作 为 植
１２ 数据 来源 ．
本文使用的数据包括具 有较 高时间和光谱 分辨率的 ＭＯ －
ＤＳ数 据 、较 高 空 间 分 辨 率 的 Ｌ ｎｓｔＴ＿Ｅ Ｍ ＋以及 ＭＳ 、草滩毕露 ，故有 “ 洪水一 片，枯水一线” 之说。 鄱 阳湖水 体面 积洪 枯期 变 幅巨 大 ，但 受 客观 条件 的影 响 ，一直 以来 ，鄱 阳湖水 位 与面 积 、容积 的关 系研 究 比较 少 。由于鄱 阳湖地形 复杂 ，采用传统的测量手段 周期长 ，成 本高 ，难度大 ，且 多为水下测量 ，易产生较 大误 差。卫星影
视野广、周期快 、资料新 、信 息多、约束少、量算准和成本低 的先天优点… ，为定量监测水体面积变化提供了有效手段。
前 言
鄱 阳 湖 地 处 江 西 省 北 部 ，长 江 中下 游南 岸 ，是 长 江 最 大
１ １ 湖体 面 积提取 工作 原理 ．
根 据 水体 在 近 红 外 和红 外线 部分 几 乎 全吸 收及 雷 达 波 在
