遥感教程第14-15页¶
This entire section has dealt with water - sensing its presence and its activities using spaceborne sensors. Water is ubiquitous - occurring in all the major spheres of the Earth: its outer rock shell; its surface; in its oceans and rivers, in the atmosphere, and in living matter. We close with an examination of some of the practical uses of remote sensing in finding and tracking the movements of water on the land. The first examples examine drought-driven changes in water volume and extent of large lakes. Attention is then focused on water as snow and water in streams. Satellite data are excellent forecasters of floods and imagery is capable of seeing the extent of flooding over wide areas. Both metsat and Landsat type imagery are effective monitors of snow cover and rivers out of their banks - the wide areal coverage suits this kind of use.
水文应用：干旱、积雪和洪水¶
这些冷冻水的观点自然地把我们带到了本节最后一个主题——水文。在这方面，水文学指的是地表水的分配和管理。我们在此讨论卫星在水文应用中的四个主要用途中的三个：干旱评估、径流预测和洪水监测/损害评估。第四个主题-流域特征-我们不考虑。
首先，有几项统计数据：1）全世界大约有200万立方英里的淡水，大部分在地壳顶部173米（570英尺）处（包括内部和外部）；2）大部分淡水（70%）生活在南极和格陵兰冰中；3）淡水作为地下水的量比在河流和湖泊；和4）贝加尔湖（见下文）有20%的湖泊淡水。另一个事实是：人类和动物的耗水量约为4000亿加仑/天。
我们谈到了利用空间图像监测植被压力和干旱的其他影响。 page 3-4 . 这些往往是季节性的或短期的，随着气候条件的最终逆转，导致威胁作物和栖息地的缺水。
正如第3-4页所讨论的，北美大陆在20世纪90年代到21世纪一直经历着各种严重的干旱。2002年夏天发生的这一事件是最严重和最广泛的。东部大部分地区和西部大部分地区受到的影响最为严重。一个后果是大量的野火烧毁了400多万英亩。这张图片显示了8月份美国6天内卫星微波测量转化为表面湿度的情况。这并没有揭示干旱的全部程度（见第3-4页），因为它只反映了一周内的降雨量，但它确实有助于评估土壤水分的模式，这些模式将影响导致持续干旱的水分不足的长期条件。本周，该国东部地区的降雨量缺口最大，但在前几周，西部地区也有类似的缺口。
一个重要的长期变化是湖泊的逐渐减少或消失。在地质年代尺度上，湖泊往往是短暂的。然而，气候的显著变化——比如现在人们谈论的全球变暖——有时会在一个世纪或更短的时间内摧毁主要水体。在美国，大盐湖 (see Overview _）在20世纪经历了一些大小和水位的波动。干旱通常伴随着干旱和沙漠化的加剧，这对自其所在地区首次定居以来一直完整存在的湖泊构成了威胁。两个极端的例子将说明这一点。
第一个是撒哈拉沙漠的南端，现在看来撒哈拉沙漠正在扩大，以牺牲曾经植被丰富的中非土地为代价。乍得湖位于乍得、尼日尔和尼日利亚三个国家的交界处，曾经是世界第六大淡水湖。该AVHRR图像将其定位在黄色括号内。
这片水域对居住在其海岸周围的游牧民族来说是必不可少的。但在过去的半个世纪里，随着植被线向南推进，其面积和体积迅速减少。这张照片——实际上是宇航员拍摄的照片——显示了1963年的状态。下面是两幅陆地卫星图像——顶部拍摄于1973年，底部拍摄于1997年。
这些观点几乎可以说明问题。1973年，湖的南部开始变成沼泽地。到1997年，随着湿地和垃圾填埋场的更替，乍得湖几乎所有的开阔水域都消失了。根据美国地质调查局处理的数据绘制的120年一遇的水位时间序列图显示（不幸的是，红色的信息太小，在这里看不清）1960年以来的明显变化。除非气候和降雨量有奇迹般的逆转，否则这个湖的未来是显而易见的：乍得已经有了。
乌兹别克斯坦南部的咸海面临着类似的情况。这个所谓的海实际上是一个淡水湖。在这幅AVHRR图像中可以看到，它也包含了更大的、略咸的里海（下图左边缘附近的更大水域），与俄罗斯南部部分相邻。里海是世界上最大的含淡水湖。西伯利亚东南部的贝加尔湖最深（1.7公里或5712英尺）。（
里海正在慢慢失水。最好的迹象是位于靠近中心的东岸的卡拉博加斯海湾。它几乎填满了AVHRR图像。但现在这是一个快速的过程。1972年和1987年的两个陆地卫星次中心显示了近年来的进展，因为盐正在填充其内部。
自1960年以来，咸海已经失去了50%的面积和75%的水量。其中一些损失可能是由于亚洲该地区的年降雨量减少所致，但减少的原因还在于将水从河流中转移到内陆湖泊中，以供其他地方的农业使用。这影响了海洋周围居民的生活方式：棉花种植的适宜条件丧失，鱼类供应大幅下降。这所造成的变化在接下来的两个由俄罗斯卫星提出的观点中很明显。
水覆盖面积的减少明显与地表的增加相匹配。接下来的三幅由陆地卫星拍摄于1973年、1987年和2000年的图像清楚地揭示了咸海沿岸陆地面积的增长。请注意，随着该地区沙漠化加剧，植被减少，部分原因是咸水水源减少导致降雨的影响减弱。
|Landsat views of changes around part of the Aral Sea betwen 1973 and 2000. |
再往东，沿着阿富汗和伊朗的边界，Hamound湿地在20世纪70年代初仍处于良好状态，自然植被和一些农田受益于赫尔曼德河携带的水。世界上那一地区的持续干旱使这片湿地变成了一片泥泞和盐碱的荒地。这些陆地卫星图像显示了这种突变：
自20世纪90年代以来，美国（48个相邻地区）的部分地区经历了严重而令人担忧的干旱，主要是由于降雨量减少和温度升高。在东北部的大部分地区，这种旱灾在千禧年后变得麻烦和严重到严重（作者 [NMS] 由于油井水位下降，直接受到家里水压降低的影响。纽约市及其周边的大都市地区已经被迫实施使用限制，因为它们的主要水源——水库——的容量已经缩小到10%。下一对由美国宇航局Terra上的ASTER传感器获取的图像显示，2000年9月18日和2002年2月3日，卡茨基尔西北部有一个水库，当时水库的容积已降至正常值的58%。
但是，我们必须根据现场地面测量确定厚度变化和填料密度，以估计径流的体积。这些信息不仅对洪水预警和控制很重要，而且对水库蓄水、河道和渡槽恢复的供水量也很重要。
` <>`__14-39 ： 利用上面的陆地卫星图像对，假设雪完全融化，那么与1977年相比，内华达山脉1975年的雪堆融化后，人们可以得到增加的水量。 **ANSWER**
它的破坏性影响很快就引起了作者的注意。冰的结合，接着是50厘米（20英寸）以上的雪，然后迅速解冻，导致地下室洪水淹没在他的房子里（位于山的一侧，远离任何漫滩）。虽然上面的图片并没有在这个例子中起到作用，但后来看到这场风暴有多猛烈，雪量有多大，几乎让人“欣慰”。
` <>`__14-40: Below (south) of the edge of the snow cover, the land is shown as green. What happened to it during the storm? `ANSWER <Sect14_answers.html#14-40>`__
2002年12月6日，一场“快船”风暴之后，美国东半地区的莫迪斯传感器捕捉到了一个不寻常的雪样。雪沿着一条狭窄的带迅速地扫过堪萨斯州中部、密苏里州、伊利诺伊州南部和印第安纳州。这是由于寒冷的极地空气遇到了温暖的海湾空气（充满湿气），造成了雪，前部由喷射气流引导向东移动。
