1957—2015年红碱淖湖水域面积时空变化监测及驱动力分析

王 莺，闫正龙，高 凡



1957—2015年红碱淖湖水域面积时空变化监测及驱动力分析

王 莺1，闫正龙2，高 凡3※

（1. 中国地震局第二监测中心，西安 710054； 2. 陕西测绘地理信息局，西安 710054； 3. 新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐 830052）

选取红碱淖湖泊1957－2015年近60 a合计15期DRG、DLG、DOM、遥感影像、纸质地图等基础数据和遥感影像数据，辅以野外调绘资料及相关属性数据，综合利用RS、GIS、GPS等技术，采用空间数据处理、信息提取解译、海量数据建库、集成管理分析等方法，分析了研究区近60 a水域面积时空变化特征及趋势，同时结合同时期气候变化和人类活动因素，探讨了引起湖泊水域面积时空变化的主要原因。结果表明：近60 a研究区水域面积发生了显著变化：1）1957－1976年，水域面积持续增长并达到近60 a极大值，由1957年的37.6 km2增至1976年的55.53 km2，增幅高达47.69%，以湖泊北侧、南右侧区域增幅速度相对较快，其他区域次之；2）1977－1999年，水域面积整体状况稳定，维持在50 km2左右；3）2000－2015年，水域面积呈逐年萎缩趋势，由1999年的50.27 km2减少至2015年的31.05 km2，减幅达38.23%，除七卜素河附近水域在2005年出现逆转面积略有增加外，其他区域均呈现规律性萎缩趋势；总体来看，近60 a间红碱淖湖泊水域面积演变过程依据水域面积年间变化率可以划分为扩张期（1957－1976）、稳定期（1977－1999）、萎缩期（2000－2015）3个阶段，总体呈现萎缩趋势；气候暖干化趋势是影响扩张期和稳定期湖泊水域面积变化的主要因素，气候暖干化叠加人类活动（上游水利工程修建、煤矿开采、环湖路面建设、灌溉耗水等）是造成萎缩期湖泊水域面积变化的关键因素。

遥感；监测；气候变化；红碱淖湖泊；时空变化；人类活动

0 引 言

湖泊是陆地水圈的重要组成部分，对气候和环境变化格外敏感，能记录不同时间尺度下气候变化和人类活动对区域水文过程的影响，尤其对于降水较少的内陆地区，是揭示全球气候变化与区域响应的重要信息载体[1-3]；湖泊也是维系区域生态系统的重要支撑，及时、准确获取湖泊水资源变化信息，对于认识区（流）域及全球环境演变具有重要的参考意义[4]。红碱淖是中国最大的沙漠淡水湖，全世界最大的遗鸥繁殖与栖息地[5]，其红碱淖湿地也是国家重要的湿地自然保护区。近年来，随着该区域气候暖干化发展变化趋势[4-13]及人类活动的干扰，红碱淖湖泊水域面积逐渐萎缩、水位下降、水质恶化，水生态功能受损，并严重威胁区域生态安全。因此，开展长时间尺度红碱淖湖泊水域面积时空动态变化监测及变化分析研究，对减缓沙漠湖泊的湿地沙化进程、保障流域水生态安全、促进水资源的合理开发、利用与保护兼具理论与现实意义。

3S信息技术的迅猛发展，为大区域湖泊水体面积的变化监测提供了有效的技术手段，利用长时期、多时相遥感影像数据监测水域面积变化已成为国内外研究热点。相对于传统的监测技术，光学传感器时间分辨率高、成本低，近年来被广泛用于湖泊水域面积变化的动态信息监测中，国内外学者在监测手段、提取方法、植被覆盖变化、水质指数反演等方面取得了一系列成果[4-17]。关于该领域技术与方法运用于红碱淖湖泊的研究，如李登科等[5]基于TM、CBERS卫星影像从人类活动和气候变化方面对1957－2005年间红碱淖水域面积变化进行了研究；尹立河等[7]借助于MODIS数据反演了2000年后的红碱淖湖泊面积并进行了其变化趋势和影响因素的分析；赵宁等[8]基于1973－2013年8期Landsat MSS，TM，ETM+，OLI影像和归一化植被指数（NDVI）分析了红碱淖湖泊近40 a水域面积、水质指数及周边植被的变化。这些研究为红碱淖湖泊生态和经济功能的恢复、保护及利用提供了重要的科学指导，但由于数据来源不一、技术参差不齐、时间不连续且时间序列普遍较短，加之监测时相各不相同，导致红碱淖湖泊水域面积变化监测数据及结果分析差异较大，缺乏对整个流域长时间序列的系统性研究与整体分析。基于此，本文在前人研究基础上，选取红碱淖湖泊1957－2015年近60 a合计15期DRG，DLG，DOM，遥感影像、纸质地图等基础数据和遥感影像数据，辅以野外调绘资料及相关属性数据，综合利用RS，GIS，GPS等技术，采用空间数据处理、信息提取解译、海量数据建库、集成管理分析等方法[18-19]，监测并分析研究区近60 a水域面积时空变化特征及趋势，同时结合同时期气候变化和人类活动因素，探讨引起湖泊水域面积时空变化的主要原因，以期深入认识沙漠湖泊变化规律，从系统角度掌握红碱淖湖泊水域面积时空动态变化特征，为合理开发利用红碱淖湖泊周边及湖区水资源、保护并逐步恢复湖泊生态功能，促进经济社会可持续发展提供决策依据。

1 研究区概况、数据来源与研究方法

1.1 研究区概况

红碱淖湖泊（38°59′59′′～39°10′01′′N，109°45′16′′～109°59′58′′E）地处黄土高原与内蒙古高原过渡地带、毛乌素沙漠与鄂尔多斯盆地交汇处，位于陕西省神木县与内蒙古自治区伊金霍洛旗交界处。湖面海拔1 200 m，有扎莎克河、壕赖河等7条季节性河流注入，流域面积约1 500 km2（图1）。该区域属黄河流域内陆闭流区范围，受温带半干旱大陆性季风气候影响，干燥多风，降雨偏少且年内分配不均，年均降雨400 mm左右，湖区周边多为固定沙丘和沙蚀丘陵，植被种类为典型沙生植被，植被盖度30%～50%[9]。该区域水生生物种类繁多，具有很高的生态地位[8]。近年来受自然因素和人类活动的双重影响，红碱淖水域面积持续萎缩、水位下降，水质污染现象日趋严重，湖泊水生态与经济功能大大削弱，进而威胁流域生态安全。

图1 研究区地理位置图示意图

1.2 数据来源

选用西部地区省级测绘资料存储规模最大、馆藏资料最全、权威准确安全可靠的国家测绘地理信息局陕西测绘资料档案馆提供的研究区时间跨度为近60 a、涉及该区域且能满足使用的15期基础地理、遥感影像数据作为主要信息源，并辅以野外调绘资料及相关属性数据。数据源主要包括：1）纸质地图，分别为1957，1965，1976年三期数据，比例尺均为1:50 000，1954北京坐标系；2）DRG数据，1995年获取1998年生产，比例尺1:50 000，1980西安坐标系；3）DLG数据，含1:10 000和1:50 000两种尺度，均为1980西安坐标系；其中1:10 000数据现势性为2001－2015年，1:50 000数据的现势性为2003年；4）DOM成果数据，包括2000，2015年2期影像，航摄时间均为9－10月，为1 m分辨率的IKONOS、1980西安坐标系和0.5m分辨率的WorldView、2000国家大地坐标系；5）遥感影像数据，具体包括分辨率均为30 m的1989，1999，2005，2010，2011，2015年6期TM影像和2012，2013年2期HJ-1影像，时相均为8月底至9月上旬间，以确保每期影像具有相近的气象水文条件；6）属性数据：主要为野外实地调绘资料及与之相关的属性信息。以上数据影像均经过来自国家测绘地理信息局陕西测绘资料档案馆的控制点、数字高程模型数据的几何校正处理，质量良好，不同数据间可满足研究区水体信息提取要求的高精度配准。研究区采用的数据信息集见表1。

表1 研究区数据信息集

1.3 研究方法

1.3.1 基础数据处理

本文研究采用的基础数据源包括DLG，DRG，DOM，影像、纸质地图等五类基础地理空间数据和属性、外业调绘资料，数据来源不一，数据内容也复杂多样，加之数学基础各异，因此，如何对多源、多尺度、多类型、多时相的海量数据进行整合处理是系统监测研究区水域面积变化的关键。为实现海量基础地理空间数据的精确匹配和变化分析，本文首先确定统一的数学基础，所有数据均按照2000国家大地坐标系、1985国家高程基准进行组织整合处理；其次，纸图数据均按照400 dpi分辨率进行扫描，并采用二次多项式对其进行配准、纠正及数字化处理，编辑制作成为coverage格式的水系、地名、交通、居民地等矢量要素数据集；第三，多源影像假彩色合成，TM，HJ-1影像的光谱波段波长除Band1（0.45～0.52，0.43～0.52m）略有差别外，Band2，Band3，Band4，Band5/6波长均一致，故选取彩色合成图像地物色彩对比较为强烈、水面提取效果与实际最为相符的波段4，3，2进行假彩色合成；第四，通过几何校正配准、影像镶嵌处理、图像信息增强、图像融合裁切等处理手段，将其制成统一坐标体系存储的GeoTIFF格式的遥感影像图；同时，根据项目实际应用分析需求，以点位中误差、接边误差不大于2个像元、最小图斑面积为2 700 m2的原则对多期遥感影像数据进行整合、处理等操作，为后期的水体信息提取、面积计算及变化监测分析奠定基础；最后，通过比对1:10 000 DLG数据和1 m，0.5 m分辨率、30 m分辨率影像寻找同名点，收集已知的像控点以及野外踏勘重新布置控制点等多种方式，进行多源影像数据的野外验证及修正处理，确保研究区水系信息符合统一坐标体系、达到1:10 000采集精度的水体信息专题图。基础数据处理流程具体见图2。

图2 基础数据处理流程结构图

1.3.2 空间数据处理

本研究区水体信息主要包括河流、湖泊、水库、坑塘、滩地、沙滩、沼泽、沟渠等内容。其中，纸图、DRG、DLG等基础数据的水体信息处理较为简单，仅需根据坐标体系转换和整合处理后数据选取相关水系图层内容，将其处理成为符合监测分析需要的水体数据类型即可；影像数据水体信息提取相对复杂，提取方法也多种多样，目前比较成熟的方法主要由单波段阈值法、多波段谱间关系法、归一化水体指数（normalized difference water index，NDWI）法、IHS变换法和改进水体指数法等[13,20-26]。鉴于研究区域地处黄土高原与毛乌苏沙漠过渡区域，地势平坦且地物要素类型单一，加之涉及TM、HJ-1两种影像，通过比较分析后本文采用提取效果较佳的NDWI进行水体信息提取，该指数抑制植被土壤增强水体信息，有利于水体要素信息解译提取，其计算公式如下：

NDWI＝(Green−NIR)/(Green+NIR) （1）

式中Green为TM、HJ-1影像中的绿光波段Band2，NIR为TM、HJ-1影像中近红外波段的Band4。

研究区整个水体信息提取以ENVI软件为主，辅以基础测绘成果数据修正，首先通过水体样区选择、NDWI计算、阈值调整、密度分割、斑块去除、格式转换、面积计算、野外踏勘、验证修正等工作流程，通过人机交互方式，制作完成符合精度要求和统一空间参考的多期水体矢量要素数据集；据统计，该方法的总体分类精度高达95.1%；其次，基于ArcGIS平台对多期水体矢量数据集进行叠加分析，得到研究区不同时期水域面积的变化信息；最后，基于ArcSDE、图属一体化和多源数据无缝集成思想[25-27]，分别构建基础地理、遥感影像、水体专题等三大数据库，以实现研究区域多时期水体数据信息的统一集成管理。

2 结果与分析

2.1 红碱淖湖泊水域面积时空动态监测结果与分析

基于ArcGIS 10平台对12期红碱淖水域信息进行统计分析，得到研究区不同时期的水域面积、年际间变化面积、年度变化率（表2）。可以看出，近60 a研究区水域面积发生了显著变化，可以分为3个阶段：1）1957－1976年，水域面积持续增加并达到近60 a来极大值，由1957年的37.6 km2增至1976年的55.53 km2，19 a间水域面积增加了17.93 km2，增加幅度高达47.69%；2）1977－1999年，水域面积小幅波动，介于50.27～53.94 km2间，年度间面积变化分别为−3.32 km2（1976－1989年）、1.73 km2（1989－1995年）、−3.68 km2（1995－1999年），年度变化率分别为−0.46%（1976－1989年）、0.55%（1989－1995年）、−1.70%（1995－1999年），总变化率为0.80%；3）2000－2015年，水域面积由1999年的50.27 km2减少至2015年的31.05 km2，16 a间水域面积减少了19.22 km2，减少幅度高达38.23%，该阶段年度间面积变化率减少最大为−7.76 km2（1999－2005年），总变化率为−2.70%，湖泊面积总体呈持续萎缩趋势。总体看，从1957－2015年，红碱淖湖泊面积经历了由1957－1976年的增长期、1977－1999年的相对稳定期以及进入2000年后的萎缩期。

表2 1957－2015年研究区水域面积变化

基于ArcGIS 10平台对12期研究区遥感影像、矢量数据进行叠加分析，分别得到1957－1989年、1995－2010年、2011—2015年红碱淖湖泊水域面积时空叠加动态变化图（图3）。可以看出：1）1957－1989年，研究区水域面积呈持续扩张趋势，于1976年达到极大值为55.53 km2，1976－1989年13 a间面积略有缩小，1989年湖泊水域面积为52.21 km2，减少3.32 km2，变化区域主要集中在樊家滩、红碱淖畔、壕赖河附近区域，其中樊家滩区域新增区域最大，红碱淖畔、壕赖河次之；2）1995－2010年，研究区水域面积呈显著减少趋势，除七卜素河附近水域在2005年出现逆转面积略有增加外，其他区域均呈现规律性萎缩趋势；3）2011－2015年，研究区水域面积变化规律类同于1995－2010年间，区别在于变化幅度略小，4 a间面积减少2.82 km2。总体看，近60 a红碱淖湖泊水域面积经历了由扩张—稳定—萎缩的动态变化趋势，且自1999年后至今呈现出显著萎缩态势，表现出强烈的生态水文恶化信号，值得引起关注。

2.2 变化成因及驱动力分析

2.2.1 气象因素

红碱淖湖泊区域属温带大陆性半干旱气候，是中国西北荒漠区典型的内陆封闭沙漠湖泊。选取位于该区域的神木县城北五里墩神木国家期限观察站一级站1957－2015年年平均气温、年平均降水量（图4）和1977－2013年年平均蒸发量（图5）数据分析可知，红碱淖区域多年平均气温8.5 ℃，其中，1957－1996年间年平均气温均低于8.9 ℃，1996年后气温突破9 ℃，部分年如1998，1999，2006，2010年的年平均气温高于10 ℃，总体看，研究区年平均气温呈上升趋势，增温速率为0.033 ℃/a；红碱淖区域多年平均降水量408.7 mm，除1964，1967，2013年达650 mm骤然高值外，其余年间均在400 mm左右徘徊，总体看来研究区年平均降水趋势较为平稳，呈较小波动变化态势；从获取的研究区1977－2013年间年平均蒸发量数据分析可知，2000年前研究区年平均蒸发量较为平缓，在1 850 mm附近徘徊，2000年后则呈先降后增、再降的不稳定变化趋势。由此可以看出，受全球气候变暖影响，近60 a间红碱淖湖泊区域表现出降水量逐年总体减少、气温和蒸发量逐年总体增加的气候变化特征，呈现出暖干化发展变化趋势状态。受降水减少、气温升高与蒸发增加的共同作用，红碱淖湖泊水域面积变化趋势与气象因子变化趋势基本吻合，但相关性不显著，因此，气候变化是引起红碱淖湖泊水域面积变化、特别是自2000年以来水域面积持续萎缩的因素之一，但不是关键因素。

图4 1957－2015年红碱淖区域年均降水量、年均气温曲线

图5 1977－2015年红碱淖区域年均蒸发量曲线

2.2.2 人类活动因素

1）水利工程阻断地表水注入湖泊。红碱淖湖水补给来源由降水、地下渗水以及位于内蒙古的扎萨克河、蟒盖兔河、松道沟河、木独石犁河（水量占红碱淖水量的63%[28]）和陕西的尔林兔河、壕赖河、七卜素河等7条季节性河流汇流组成，其中7条季节性河流是其主要补水水源。近年来，伴随当地社会经济的快速发展，各类水利工程的修建一定程度上阻断了地表水注入湖泊。1997－2004年间，内蒙古在扎萨克河、壕赖河修筑了多个小型水库及人工湖[29]；2005年，建成扎萨克水库大坝，2006，2008年在营盘河、蟒盖兔河上游修建了两座水库蓄水，阻断了红碱淖最大的注水河流扎萨克河、蟒盖兔河（2012年水量占入湖总流量50%[28,30]）；2009 年，在东葫芦素河建造地下水库，使该河流遭到断截[31]。以上各类水利工程的修建使红碱淖入湖地表补水量大幅减少，导致1999年后研究区水域面积呈持续萎缩变化趋势。

2）矿产资源无序开采对湖泊水域面积变化的潜在影响。研究区周边矿产资源十分丰富，地下开采活动频繁导致地面塌陷、裂缝产生和地下水含水层结构破坏，加之流域内距红碱淖湖泊仅3 km左右、正巨资兴建的马泰壕煤矿和更近距离的正在实施钻探的天然气项目，导致局部地下水流场发生变化或形成新的暗河，为红碱淖湖水大量流入采空区或暗河提供了可能；同时，该区域以煤化工为主的工业化包括周边洗煤厂、火电厂、焦化厂等存在，导致工业用水量剧增，但取水来源单一加之地下水频繁抽采现状导致湖面水位逐年下降、湖泊水域面积逐年萎缩。

3）环湖路网建设破坏湖泊自然生态景观。遍布红碱淖周边近距离建设的环湖混凝土道路、高速公路、省级公路和地方道路等导致的地下渗水区域面积减少，无疑造成对红碱淖湖泊自然生态景观的极大破坏；此外，研究区周边的尔林兔镇是农业大镇，该区域的气候暖干化趋势导致全镇农业灌溉用水量剧增，从而引起湖泊水域面积减少、湖水水质pH值增高，研究区整体生态状况不容乐观。

湖泊水域变化是湖泊水量收支状况的综合反映。红碱淖湖泊水量收入主要由降水、地表水、地下水补给组成，支出则基本由湖区蒸发组成。近60 a间，1957－1999年为湖泊水域面积的扩张期和阶段稳定期，气候变化是水域面积时空动态变化的主要因素；1999－2015年为湖泊水域面积的萎缩期，气候变化叠加人类活动导致的地表水汇入断流、地下水大量开采是水域面积时空动态变化的关键因素，该结论与尹立河[7]、李登科[5]、杨立彬[30]、赵宁[8]、Tao[1]等对内蒙高原内陆湖泊的研究结论一致。

3 结论与讨论

本文选用红碱淖湖泊时间跨度为60 a的15期基础地理、遥感影像数据为主要信息源，综合利用RS、GIS、GPS等信息技术，监测并分析了近60 a红碱淖湖泊水域面积的时空变化及驱动因素，得出以下结论：

1）揭示了研究区1957－2015年近60 a水域面积时空动态变化特征和变化趋势。近60 a研究区水域面积发生了显著变化，1957－1976年，水域面积持续增长并达到近60 a极大值，由1957年的37.6 km2增至1976年的55.53 km2，增幅高达47.69%，以湖泊北侧、南右侧区域增幅速度相对较快，其他区域次之；1977－1999年，水域面积整体状况稳定，维持在50 km2左右；2000－2015年，水域面积呈逐年萎缩趋势，由1999年的50.27 km2减少至2015年的31.05 km2，减幅达38.23%，除七卜素河附近水域在2005年出现逆转面积略有增加外，其他区域均呈现规律性萎缩趋势；总体看，近60 a间红碱淖湖泊水域面积演变过程依据水域面积年间变化率可以划分为扩张期（1957－1976年）、稳定期（1977－1999年）、萎缩期（2000－2015年）3个阶段，总体呈萎缩趋势。

2）结合同时期气候变化和人类活动因素，探讨了引起近60 a红碱淖湖泊水域面积总体萎缩趋势的主要原因。结果表明：受全球气候变暖影响，近60 a间红碱淖湖泊区域表现出降水量逐年总体减少、气温和蒸发量逐年总体增加的气候变化特征，呈现出暖干化发展变化趋势状态。红碱淖湖泊水域面积变化趋势与气象因子变化趋势基本吻合，但相关性不大，气候变化是引起红碱淖湖泊水域面积变化、特别是自2000年以来水域面积持续萎缩的因素之一，但不是关键因素。气候暖干化趋势是影响扩张期和稳定期湖泊水域面积变化的主要因素，气候暖干化叠加人类活动（上游水利工程修建、煤矿开采、环湖路面建设、灌溉耗水等）是造成萎缩期湖泊水域面积变化的关键因素。因此，政府部门应统筹规划并加强研究区水资源的统一调度及恢复治理，禁止资源无序开采和工程盲目乱建，实施建立跨省的一体化的水量宏观调控机制，逐步保护和改善湖泊周边生态环境。

3）通过集成3S及数据库等信息技术，实现了研究区近60 a的DLG，DRG，DOM，影像等海量数据的整合建库及管理监测，同时，鉴于研究区域地处黄土高原与毛乌苏沙漠过渡区域，地势平坦且地物要素类型单一，加之涉及TM，HJ-1两种影像，本文运用的NDWI水体指数法可有效抑制植被土壤增强水体信息，适用于该区域的水体信息提取，为定量、动态、系统分析湖泊水域面积时空变化提供有效的技术手段，其具有的分析速度快捷、宏观准确方便、结果可视直观等优势，是研究湖泊水域时空动态变化分析的重要手段和发展趋势。

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Monitoring spatio-temporal changes of water area in Hongjiannao Lake from 1957 to 2015 and its driving forces analysis

Wang Ying1, Yan Zhenglong2, Gao Fan3※

(1.,710054,; 2.,,710054,; 3.,,830052,)

The changes of lake water resources record the impacts of climate changes and human activities on the regional hydrological processes in the changing environment. Especially for inland areas with less precipitation, timely and accurate information on changes in lake water resources are recorded. Environmental evolution has an important reference value. With China’s largest desert freshwater lake-Hongjiannao Lake as an example, based on the 3S (RS, GIS, and GPS, which are remote sensing, global position system, geographic information system) technology, lake water surface area change was analyzed, which provided important scientific guidance for the restoration, protection and utilization of ecological and economic functions of Hongjiannao Lake. However, due to the different sources of data, the uneven technology, the discontinuous time series and the generally short time series, as well as the different monitoring phases, the result analysis on the change of water area of Hongjiannao Lake is quite different and systematic study and overall analysis of long time series of the entire river basin are lacking. Fifteen periods of both basic and RS data collected for Hongjiannao Lake, such as DRG, DLG, DOM, remote sensing images, and paper maps, were selected for analysis over a recent 60-year period (from 1957 to 2015), together with field annotation data and relevant attributes. All the data and images above have passed the geometric correction of digital elevation model data from Shaanxi Surveying and Mapping Archives and Geological Information Bureau of State Bureau of Surveying and Mapping, which have good quality. Different data can meet the high-precision registration requirements of water body information extraction in the study area. Among them, NDWI (normalized difference water index) with better extraction effect was used to extract water body information, which could restrain the vegetation soil while enhance the water body information. To analyze characteristics in spatio-temporal variations and identify trends of the change in lake water area over the period, we comprehensively utilized RS and GIS techniques and adopted spatial data processes, extracted and interpreted information, constructed a massive database, and conducted integrated management and analysis. We also explored major causes that triggered spatio-temporal variations of lake water area by combining climate change and anthropogenic factors from the same period. Results indicated that in a recent 60-year period, the area covered by water significantly changed in the study area. During 1957-1976, the water area continuously increased from 37.6 to 55.53 km2, and reached the maximum value over the entire record of study with increased amplitude of 47.69%. The growth rates in northern and southeastern areas of the lake were relatively fast, followed by other regions. During 1977-1999, the overall water area was stable, approximately 50 km2. During 2000-2015, water area showed a decreasing trend year by year, from 50.27 to 31.05 km2with decreased amplitude of 38.23%, and all regions showed this shrinking trend except waters near Qibusu River in 2005, in which the reverse occurred and the water area slightly increased. In general, over the last 60 years, the revolution process of the water area of Hongjiannao Lake could be divided into 3 phases corresponding to the annual variability of water area: expanding period (1957-1976), stabilizing period (1977-1999), and shrinking period (2000-2015), showing an overall shrinking trend. The area of lakes and waters has experienced a dynamic trend of expansion-stabilization-atrophy in the recent 60 years, and has shown a significant atrophy situation since 1999 and a strong signal of ecological and hydrological deterioration, deserving attention. Trends in both warming and drying climate may be the major factors, which affect lake water area variation in both expanding and stabilizing periods, and the superimposition of these trends with anthropogenic effects (i.e. a water conservation project construction in the upper streams, coal mining, pavement construction around the lake, and water consumption for irrigation) may be the essential factor leading to water area variations during the shrinking period.

remote sensing; monitoring; climate changes; Hongjiannao Lake; spatio-temporal changes; human activity

10.11975/j.issn.1002-6819.2018.02.036

S126；TP79

A

1002-6819(2018)-02-0265-07

2017-08-31

2017-12-13

地震科技星火计划青年项目（XH16056Y）；国家自然科学基金项目（51409226；51769036）

王 莺，工程师，主要研究方向为遥感监测管理。Email：1989wangying@163.com

高 凡，博士，副教授。主要研究方向为水资源系统工程与河流生态保护。Email：gutongfan0202@163.com

王 莺，闫正龙，高 凡. 1957—2015年红碱淖湖水域面积时空变化监测及驱动力分析[J]. 农业工程学报，2018，34(2)：265－271. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.02.036 http://www.tcsae.org

Wang Ying, Yan Zhenglong, Gao Fan. Monitoring spatio-temporal changes of water area in Hongjiannao Lake from 1957 to 2015 and its driving forces analysis[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(2): 265－271. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.02.036 http://www.tcsae.org