基于InSAR的白洋淀湿地潜在水力阻碍物分布格局

发布时间：2025-05-11 06:33

　　 探究潜在水力阻碍物的分布格局,对于识别连通受损区域、分析受损原因以及采取针对性连通措施具有重要的科学指导意义。鉴于传统光学遥感方法在植被信息抑制下的湿地水文监测方面具有一定局限性,提出了采用干涉合成孔径雷达(InSAR)技术,反演水域和非水域的地表形变差异,确定阻隔物形变阈值,从而识别潜在水力阻碍物的方法。采用哨兵1号(Sentinel-1)雷达卫星数据确定了白洋淀潜在水力阻碍物的分布格局,并结合分析其对应的景观格局,揭示了导致白洋淀水文连通受阻的主要景观类型。结果表明:(1)InSAR干涉质量受到不同景观类型的显著影响,相干性从高至低分别为村庄>耕地>芦苇台田>水域,其中水域各期平均值均小于0.4,芦苇台田区域对白洋淀湿地整体的干涉质量影响最为显著;(2)不同类型景观的地表形变值差异大,其中芦苇台田区域和水域对应的形变为0～4.5 cm,均大于村庄和耕地;(3)白洋淀的潜在水力阻碍物主要为村庄、耕地和部分芦苇台田,潜在水力阻碍物的时空差异大。建议根据具体情况,采取水位控制和景观格局塑改等多重手段进行连通性调控。

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【部分图文】：

图1 白洋淀湿地的地理位置(a)及其景观类型(b)

白洋淀湿地总面积为366km2,蓄水量为13.2亿m3,平均水深2～4m。淀区内共有143个大小不等的淀泊,3700多条沟壕和80km2芦苇台田纵横交错,零星分布于39个村庄。白洋淀湿地景观类型主要分为村庄、耕地、芦苇台田和水域四类(图1-b),破碎化严重,水文连通状况....

图2 InSAR湿地监测原理

式中:λ为雷达波长(cm);θ为入射角。2.2水力阻碍物识别

图3 不同景观类型下典型干涉图的平均相干性

为分析不同景观类型对干涉质量的影响,在15组干涉图中选择分别获取于2017-2019年初或年末的6期干涉图(包括2017/02/01-2017/02/13;2017/02/25-2017/03/09;2017/11/28-2017/12/10;2018/11/23-2018/12....

图4 不同景观类型下典型干涉图的解缠相位特征

基于6期干涉解缠相位文件,以村庄、耕地、芦苇台田和水域为掩膜逐像素提取解缠相位,其分布状况如图4所示。村庄和耕地的解缠相位分布更为聚集,波动范围较小,说明村庄和耕地各个区域的解缠相位较为一致;而芦苇台田和水域的解缠相位几乎均分布于0～8,根据式(1)计算得到的对应形变值为0～4.....

本文编号：4044996