基于Google Earth Engine的湖泊水位与水体面积关系研究

摘要

对于传统的湖泊水位-面积关系模型研究, 长时间序列遥感影像水体提取存在数据下载和处理繁琐、大量使用专业软件和人工干预多等问题, 研究过程耗时长、效率低. 基于Google Earth Engine, 对2002年至2016年长时间序列Landsat影像数据进行预处理, 利用NDWI提取东洞庭湖水体范围并计算水域面积, 结合城陵矶水文站日水位数据, 设计水位加权平均法、阈值法和单点水位法比较并确定影像对应的最优水位, 建立水位-水体面积关系曲线. 研究结果表明: (1)东洞庭湖水域范围随季节变化大, 面积在7～9月最大, 在1～3月最小; (2)利用阈值法计算最优水位的精度(R2=0.9628)优于加权平均水位法(R2=0.8322)和单点水位法(R2=0.9457); (3)五次多项式模型建立水位-面积关系曲线拟合精度最高(R2=0.9628).