基于地图资料的Udzierz和Matasek湖面积变化外文翻译资料

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基于地图资料的Udzierz和Matasek湖面积变化

摘要：本论文研究座落在Mątawa河（Vistula河的支流）流域的源头的Udzierz湖和Mątasek湖的湖泊面积变化。该变化率的评估是基于波兰和德国的地形图和正射影像图。结果显示，这两个湖是波兰消逝最快的湖泊。在过去的一个世纪（1910-2010），Udzierz湖的湖泊面积从148.87公顷缩小到69.60公顷，Mątasek湖从29.5公顷缩小到0.64公顷。在这个时期每年湖泊面积变化消失的平均速度介于0.53-0.98%。研究对象湖泊如此急剧的形态变态，一方面主要是由于糟糕的排水引导，另一方面是由于人为影响加剧了湖泊水域的富营养化。

关键词：Udzierz湖，Mątasek湖，Kociewie区域，Tuchola森林，湖泊的消失

前言

湖泊是一个小冰期后的地区的自然环境特有的组成部分之一。在地质年代，他们是最不固定的地形元素(Starkel 1977; Lange 1986)。事实上，湖泊的一个特性，是代表湖泊积累系统的积极的能量与物质的平衡（Rossolimo 1964)。在不断变化的地理环境中湖泊进行自然改造的过程，在演化发展中导致它们最终消失。湖泊生态演替的可见标志是他们的形态变化 (Stangenberg 1936; Choiński et al. 2011)和水质特性(Stangenberg 1936; Churski 1983; Choiński et al. 2011)。

当代湖的演变和可观的消失加快，却都是与人类经济活动紧密联系，往往会破坏自然演化进程。在自然条件下，湖泊的演化通常是很慢的。人为导致的变化，却通常急剧而迅速的发生，在一小段时间内就导致湖泊消失(Marszelewski 2005)。人类对湖泊生态系统影响最重要的形式似乎包括渠务程序(Babiński 1988; Du et al. 2011)，人为造成的水体富营养化(Vollenveider 1970; Churski 1983)，地下水位降低(Kunz et al. 2010; Kawanabe et al. 2012),土地利用变化(Kopytowski 1931; Sidle et al. 2007)，灌溉取水工程(Belyaev 1995; Gao et al. 2011)和全球变暖(Bai et al. 2011; Huang et al. 2011)。

这些年，湖泊面积变化已经成为湖沼学家从事的一个重要的研究问题。此问题要同时考虑地理区域(Marszelewski 2005; Bai et al. 2011; Choiński et al. 2011; Huang et al. 2011）以及在当地的规模(Jureko 1969; Babiński 1988; Kunz et al. 2010)。这些研究的重要性主要在于湖泊在自然经济环境中扮演的角色。湖泊是与周围的水分和能量交换(Lange 1983)和化学元素循环(Tranvik et al. 2009)的重要调节者。由于其高的生产力，湖泊也是生物多样性保护的重要栖息地(Hillbricht-Ilkowska 2005;Dudgeoniet al. 2006),它们还在许多地区的经济发展中发挥重要作用(fishing, tourism, drinking water supplies) (Sarch 2001)。

波兰湖泊消亡的研究是由Galon (1954)和 Kalinowska (1961)进行的。他们的研究表明，波兰绝大多数的湖泊目前正处于消失的后期阶段，尚存的湖泊水表面积的百分率只有世纪初期湖泊的30%。在上个世纪，由于人类活动的影响，湖泊消失的进程加快了。在那时，湖泊水表面积减小，在更大的波兰库莱克19.2%(Nowacka and Ptak 2007)，Chełmno 16.7% (Marszelewski and Podgoacute;rski 2004)，Kashubian 4.3%(Czaja and Jańczak (2010)，大马祖里湖3.7% (Marszelewski and Adamczyk 2004)。任何湖和它的供给区(流域)都是一个独立的生态系统，因此需要个性化的研究方法。最引人注目的形态学变化观察依据单个对象，而不是其更大的集团。对单个湖泊变化的起因的分析可能对在这些水文环境中对象的进一步存在的最重大的威胁评估提供帮助，因此，影响有效的防护措施的实施。

对近期湖表面积变化的评估的主要文献资料是制图和摄影资料，包括有档案的和当代的。

本次研究的目的是确定Udzierz湖和Mątasek湖上个世纪水表面积的变化趋势和变化率。

研究方法

对Udzierz和Mątasek湖表面积的长期分析是基于满足测绘的准则并在20世纪初到21世纪初得到的的制图和摄影资料。

研究中使用的最早的图像是1910-1938年的德国地形图Topografische Karten (Meszlig;tis-chblauml;tter)，皇家普鲁士人土地测量据以1：12500比例尺发布的。其它材料是波兰大地测量和制图服务制作地形图和正射影像。它们中最早的包括1969年以1：50000比例尺绘制的地形图，1973年以1：25000比例尺制作的地形图。1991年以1：10000比例尺绘制的地形图包含了更多现代地图的内容。此外，2006-2008出版的以1：50000比例尺的地形图为基础的水文图，在研究中也用到了(表1)。在摄影测量资料方面，也用到了2005和2010年的航空影像制成的正射影像(表1)。

表1 研究中用到的地形图和影像资料清单

用于分析湖表面积的变化和制图可视化转换的基本工具是ArcGIS 9.3。首先，所有地形图和遥感资料被转换成国家大地测量坐标系统(PUWG)1992。随后，进行研究湖的湖边矢量化，接着进行已获得多边形的面积计算。

将从Topografische Karte获得湖表面积最早的数据，按先后顺序，与从地形图和正射影像获得的现代数据进行比较。就Udzierz而言，考虑了由奥尔什丁内陆渔业研究所(IRS)起草的水深探测计划中包括的形态学数据(IRS 1964)。此外，对2006年比例尺1：50000水文图所载的两个湖泊水文地理信息进行分类。

不同比例尺制图材料和不同的制图内容的详细程度的使用导致对湖的形态的时空变化评估的准确度有一定的局限性。因此，对形态变化的分析仅仅是一个单一参数，类似湖表面积是影响地图比例尺最不“敏感的”参数(不同

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