Метод расчёта гидрологической связности на основе оптимального масштаба с использованием дистанционного зондирования — на примере изменений гидрологической связности равнин среднего и нижнего течения реки Янцзы
Изменения гидрологической связности оказывают чрезвычайно глубокое влияние на структуру и функционирование водных экосистем, поддержание биологического разнообразия, а также на производство и жизнедеятельность человека, связанные с водными ресурсами. Одновременно с этим, преобразование природных водных систем посредством строительства плотин, дамб и осушительных работ привело к значительным изменениям гидрологической связности многих равнинных озёрных районов. Поэтому важно исследовать научно обоснованные и эффективные методы количественной оценки гидрологической связности, анализировать процессы изменений и их потенциальное экологическое воздействие. Функция связности, основанная на геостатистике, эффективно характеризует гидрологическую связность и процессы её изменения, однако значения этой функции зависят от размера статистического окна и не позволяют получить объективные сопоставимые показатели. На основе этого исследования предложен метод частоты связности на оптимальном масштабе, основанный на результатах извлечения водных объектов с использованием дистанционного зондирования. Метод учитывает масштабные особенности водных объектов в различных регионах и по оптимальному масштабу рассчитывает временную динамику гидрологической связности в нескольких регионах, что позволяет проводить сравнительный анализ изменений гидрологической связности между регионами. Было проведено тестирование гидрологической связности в семи различных периодах на равнинах среднего и нижнего течения реки Янцзы с 1984 по 2021 год. Результаты показывают резкое снижение гидрологической связности в районах озёр Поянху, Дунтинху и равнины нижнего течения Янцзы, тогда как изменения в бассейне Тайху и равнине среднего течения Янцзы были относительно стабильными, а в бассейне реки Ханьцзян отмечается общий рост связности. Сравнение с результатами расчёта индекса связности, связанного с ландшафтной экологией, показывает, что предложенный метод эффективно отражает два типа связности: между и внутри водных пятен, обладая уникальной прикладной ценностью.
关键词
оптимальный масштаб; гидрологическая связность; геостатистика; дистанционное зондирование; равнины среднего и нижнего течения Янцзы