关键词：
遥感影像
水域面积
河流分段
坝前水位
三峡大坝
摘要：
三峡大坝是目前世界上最大的混凝土水利发电工程。大坝于2003年6月正式下闸蓄水,在坝前上游形成一个长达600多公里的狭长带状河道型水库。其中,坝前（上游）蓄水位的变化（135m、156m、175m）,以及三峡水库每年的运行安排:6～9月（145m）、10月底（175m）、11～12月（170～175m）、1～4月（供水期时,水位逐渐下降）、5月底（防洪限制水位145m）,使上游水域面积发生了重大改变。目前,对上游水域面积变化与坝前水位的关系方面的研究偏少。为此,对大坝至上游江津河段水域面积进行量化分析,能为该区域洪水预报机制和土地利用规划提供理论依据。本文基于2000～2016年Landsat遥感影像、坝前水位数据,以坝前至重庆江津河段为例。首先,通过ENVI软件进行影像预处理,并运用MNDWI水体指数法提取水域面积和水域轮廓。其次,根据研究区历史水文记录,将2013年8月（汛期）的遥感影像提取结果确定为本文研究区最大（水域）模板,并在最大模板内裁取其余年份的研究区水域面积。第三,根据地形将研究水域（从坝前至上游）依次划分为5个大段和11个亚段,并对分河段进行水域面积变化的定量分析。最后,通过建立蓄水后坝前水位与各分段水域面积的函数关系（回归方程）,为推算研究区水域面积提供现实依据。研究结果表明:（1）通过本研究确定的最大模板:各河道分段每隔1km,其水域面积变化范围在0.28km2～4.87km2之间,并且最大值出现在第1段。由此可知,距离坝前越远,其分河段的水域面积变化越小。（2）在最大模板内提取水体信息,并进行分段处理:建坝前后水域面积有很大的变化,建坝前平均水域面积为502km2,建坝后平均水域面积为639km2,蓄水使上游平均水域面积在13年内上升了137km2。同时,蓄水后的水域面积变化趋势与三峡大坝每年的水位运行规律有着必然联系。（3）建立坝前（上游）水位与各分河段水域面积二者之间的关系:建坝后,紧邻坝前的第1～6段水域面积(S max=502.16km2)明显增大。本文研究区水域面积受水位变化的影响,第1～6段的变化比较大,其变化范围为6.15km2～60.84km2。其余河段变化不明显。因此,本文运用第1～6段的相关表达式,建立了水位与面积的模型。（4）通过坝前（上游）水位数据估算本文其余时期的水域面积,并与遥感影像提取数据相比较。结果显示,相差最大的是2016年8月22日,其值为20km2;相差最小的是2009年8月25日,其值为4km2。同时,其变化值占总面积的比例在0.8%4.2%之间。并且,此模型在研究区第1～6段内的精度和误差最小。（5）运用此模型反演建坝后各时期（枯水、平水和丰水）的水域面积变化,并分析其季节与年际变化特征:坝前水位每上升0.01m,第1段水域面积增大0.0095km2;建坝后水域面积在三个阶段里有明显变化,蓄水初期季节变化不明显;蓄水的第2～3阶段枯水期（高值区）和丰水期（低值区）变化交替进行。经验证,符合三峡水库每年内的水位运行规律。
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