全球和区域水位变化
全球和区域水位变化
随着卫星测高技术的发展,陆续发布的卫星高度计产品或数据库,已经在全球和区域范围内主要湖泊、水库的水位变化监测中得到了广泛应用。早在20世纪80年代末,已有学者开始将雷达高度计产品数据用于内陆湖泊的水位变化监测中,之后类似的研究应用逐渐多了起来。国际上,Birket(1995)、Ponchaut和Cazenave(1998)、Camilo等(2008)先后利用Topex/Poseidon高度计数据,对北美、南美、东非等地区的诸多内陆水域的水位变化进行了研究;Frappart等(2008)利用Topex/Poscidon、ERS-2、GFO-1和ENVISAT产品,对亚马孙河流域4个试验区的水位进行研究,提供了较为准确的水位时变数据。此外,国内学者也陆续基于ENVISAT、Jason-1、Topex/Poscidon等卫星高度计数据监测出了呼伦湖及长江中下游地区湖泊水位变化,并取得较好的效果。基于2002年10月~2006年2月的ENVISATSGDR数据集,利用重跟踪技术实施了距离等相关改正之后,计算了中国青海湖的水位变化,并与青海湖下社站的水文观测数据进行了验证,取得了很好的效果。
相比于其他雷达高度计数据,由于激光高度计ICESa/GLAS产品具有覆盖范围广、采样密集、垂直分辨率高等特点,因而在面积更小的湖库水位监测中得到了较好的应用。譬如,Phan等(2011)利用ICESat测高数据对青藏高原154个大小湖泊水位的变化进行了监测。结果发现,2003~2009年青藏高原湖泊水位平均每年增加0.2m:以中国长江中下游的6个典型湖泊(鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖、太湖、巢湖、高邮湖)为研究对象,基于2003~2009年ICESa/GLAS测高产品,构建了各个湖泊的年际和年内水位变化特征及原因;利用ICESa/GLAS卫星测高数据产品获取了2003~2009年中亚地区24个典型湖泊的水位信息,分析了该地区湖泊水位变化的时空过程及原因,为充分认识干早/半干旱地区湖泊动态变化的特征,保障干早区水资源环境提供了科学依据。
随着多源多代卫星测高数据产品的陆续发布,针对全球或区域湖库水位变化的应用,已经逐渐发展到了业务化阶段。譬如,美国农业部外国农业服务司(USDA-FAS)和美国宇航局(NASA)及马里兰大学合作,利用TP和Jason-1卫星高度计数据,实现了对全球主要农耕地区近150个湖泊2003年以来水位的动态监测,以助于快速确定区域性洪旱的发生,提高作物估产的精度(hutp:/www.pecad.fas.usda.gov/cropexplorer/global resevoirl);法国国家空间研究中心LEGOS(laborntoired ctude en g/oplysique et ocanographiespaiale)联合TopeX/PoscidonERS,Jas0-1&2,GFO及ENVISAT等多种卫星测高数据,生成了实时监测全球湖泊水位的Hydroweb数据库,目前,该数据库已经能够提供全球超过100多个湖泊和水库自193年以来的动态水位数据的免费获取Chup/nwwwlegosolbs.mip.fr/sos/nydrologiechydrowcby)。未来,lHyitowb数据库将计划整合已经发射的J加的加3,和即将发射的JsonCS及Ssctinl-3AB测高卫星,并最终服务于SWOT卫星的发射。