朱长明，张　新，路　明，骆剑承

1. 江苏师范大学城市与环境学院, 江苏 徐州 221116; 2. 中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100101； 3. 河北工程大学水电学院，河北 邯郸 056038

Lake Storage Change Automatic Detection by Multi-source Remote Sensing without Underwater Terrain Data

ZHU Changming1, ZHANG Xin2, 3, LU Ming3, LUO Jiancheng2

1. Department of Geography and Environment, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China; 2. Institute of Remote Sensing Applications, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; 3. School of Water Conservancy and Electic Power, Hebei University of Engnieering, Handan 056038, China

Foundation support： The International Science and Technology Cooperation Program of China(No.2010DFA92720); The National Natural Science Foundation of China (Nos.41201460；61375002；41271367); The Special Funds for Scientific Research on Public Causes of the Ministry of Water Resources of China(No.201201092)

湖盆数据未知的湖泊动态库容遥感监测方法

朱长明1，张新2, 3，路明3，骆剑承2

1. 江苏师范大学城市与环境学院, 江苏 徐州 221116; 2. 中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100101； 3. 河北工程大学水电学院，河北 邯郸 056038

LakeStorageChangeAutomaticDetectionbyMulti-sourceRemoteSensingwithoutUnderwaterTerrainData

ZHUChangming1, ZHANG Xin2, 3,LUMing3, LUO Jiancheng2

1.DepartmentofGeographyandEnvironment,JiangsuNormalUniversity,Xuzhou221116,China; 2.InstituteofRemoteSensingApplications,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China; 3.SchoolofWaterConservancyandElecticPower,HebeiUniversityofEngnieering,Handan056038,China

Foundationsupport：TheInternationalScienceandTechnologyCooperationProgramofChina(No.2010DFA92720);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos.41201460；61375002；41271367);TheSpecialFundsforScientificResearchonPublicCausesoftheMinistryofWaterResourcesofChina(No.201201092)

摘要：针对现有库容遥感监测方法对无湖盆数据区域的湖泊动态库容难以直接测算问题，提出了未知湖泊水下地形数据的遥感湖泊动态库容监测方法。该方法通过多源遥感数据，匹配相对时相的湖泊面积和水位信息，构建并模拟湖盆DEM数据，据此来估算湖泊的动态库容。在算法实现上，首先采用分布迭代水体提取从遥感影像提取湖泊的多期动态边界；其次，从ICEsat GLAS激光测高数据中反演出湖泊的动态水位高程；第三，依据时间水位信息，通过邻近时相匹配，将水位高程赋给湖泊边界线，生成湖泊等水位线；第四，通过等水位线构建TIN(triangulated irregular network)和Kriging 插值，得到模拟湖盆数字高程模型；最后，依据模拟湖盆DEM和水体面积分布、水位信息，计算湖泊动态库容。试验通过对博斯腾湖的多年动态库容监测与真实性检验，结果显示：最大误差为2.21×108m3，最小误差为0.00002×108m3，平均误差为0.044×108m3，均方根为0.59，相关系数达到0.99。

关键词：湖泊；动态库容；遥感监测；湖盆数据

1引言

湖泊的动态蓄水量又叫动态库容，简称“动容”，指的是湖泊蓄水量的动态变化。通过遥感技术手段，及时准确地获取湖泊的蓄水量变化信息，对于水资源合理配置与规划、灾害预警、防控调治等方面具有重要的科学意义。……