干旱内流盆地中的内陆咸水湖是脆弱的生态系统，它们调节区域水文 - 气候平衡并支持当地生物多样性 (Poff et al., 1997; Williams, 2002; V?r?smarty et al., 2010; Saccò et al., 2021)。这些终端水体极易受到损害，因为受限的入流和高蒸发率加剧了人类取水和水变化的影响 (Legesse et al., 2004; Wurtsbaugh et al., 2017)。全球评估显示，1984 年至 2015 年间地表水损失了约 90,000 km2。这种大规模干涸导致了大气水分短缺和盐尘暴 (Abuduwaili et al., 2010; Pekel et al., 2016; Wurtsbaugh et al., 2017; Goudie, 2018; Jones and Fleck, 2020)。咸海的严重衰退 (Micklin, 2007) 和乌尔米亚湖突显了过度开发和气候变化如何驱动生态退化 (Karbassi et al., 2010; Madani et al., 2016)。解决这些问题需要根据准确的水文 - 形态数据进行有效的生态流量分配 (Acreman and Dunbar, 2004; Arthington et al., 2018; Sedighkia and Datta, 2023)。
由于光学传感器在咸水表面上的局限性，了解终端湖的生态水文动力学是困难的。量化这些系统需要可靠的水位 - 面积 - 库容 (S-A-V) 关系来评估区域环境健康 (Yihdego et al., 2017; Khazaei et al., 2022)。大多数库容研究都集中在具有简单水深条件的湖泊上，而具有不规则床面地形的系统则评估不足 (Hollister and Milstead, 2010; Ding and Li, 2011)。使用 ICESat-2 测高卫星衍生的水深可以减少地形误差，而无需大量的野外测量 (Parrish et al., 2019; Zhang et al., 2022)。然而，在分离盐壳的光谱相似性和干涸湖床的几何复杂性方面仍存在主要差距，在那里高分辨率测高是不够的。这种空间数据的缺乏限制了生态流量需求的准确计算，并阻碍了有效的生态系统恢复 (Arthington et al., 2018; Sheffield et al., 2018)。
使用实时动态全球导航卫星系统 (RTK-GNSS) 进行高精度测量可以提供准确的高程轮廓，但在大型季节性淹没的咸水环境中物流上很困难。公共数字高程模型 (DEMs) 如 Shuttle 雷达地形测量任务 (SRTM) 通常代表过去的高水位。这错误地表示了暴露的湖床并降低了水深重建的准确性 (Sima and Tajrishy, 2013; Yamazaki et al., 2017)。标准光学指数如归一化差值水指数 (NDWI) 经常由于盐分引起的光谱误差而错误分类地表水。依赖自动阈值而不进行精确的水深校准会为浅层高盐度系统的库容估计引入重大不确定性 (McFeeters, 1996; Xu, 2006; Feyisa et al., 2014)。由于蒸发岩壳模拟液态水的特征并限制了通用阈值的可靠性，最小化这些分类错误需要基于时间稳定的参考核进行特定区域的校准。最近的卫星衍生水深方法结合了无人机 (UAV) 校准与机器学习，以在数据稀缺的环境中重建准确的地形 (He et al., 2024)。
作为全球内流干涸的高度代表性模拟，位于伊朗南部科尔河盆地末端的巴赫坦干湖 (Lake Bakhtegan)（图 1），在近几十年经历了严重的水文胁迫和生态退化 (Bagheri et al., 2016; Mozafari et al., 2022)。受持续干旱和人为活动（如大坝建设）驱动，这些状况造成了区域生物多样性的不可逆转损害，直接威胁到邻近的埃斯塔赫班雨养无花果园，该果园占地 25,950 公顷，拥有超过 260 万棵树，持有联合国粮食及农业组织正式认可的全球重要农业文化遗产系统地位 (APERDRI, 2023)。这种持续的环境剥夺导致了区域微气候的实质改变 (Abou Samra, 2022)。目前，虽然地表水分与大气之间的交换控制着广阔咸水环境的相对湿度 (Salhotra et al., 1987; Singh et al., 2018; Dehghanipour et al., 2020; Yu et al., 2021)，但这种相互作用从根本上是淹没湖床地形及其库容 - 表面积比率的功能。尽管这些关系已经确立，但在了解由干涸床面物理几何形态控制的大气反馈机制方面仍存在关键知识差距。
本研究的关键贡献不在于规定特定的局部水指数阈值，而在于制定一种可转移的、基于几何形态的框架，解决浅卤水和蒸发岩壳之间长期存在的光谱歧义。通过消除这种观测局限性，该框架将高分辨率形态学 S-A-V 转变与多十年大气反馈联系起来，为连接湖床几何形态与区域微气候稳定性的生态水分配提供了机制基础。
在本研究中，我们假设特定的水文 - 形态阈值驱动湖泊从蒸发主导机制向库容稳定性转变，从而控制其维持区域大气水分的能力。为了检验这一假设并解决前述技术局限性，我们提出了一种应用于巴赫坦干湖的几何驱动框架。通过整合多十年 Landsat 图像与在异常水文干涸期间进行的有针对性的 RTK-GNSS 调查，我们旨在：(1) 使用新颖的时间稳定性比率 (TSR) 进行特定区域 NDWI 阈值设定以解决盐分引起的光谱偏差；(2) 使用体积 - 面积敏感系数 (β) 评估水文 - 形态动力学以确定不同的功能阈值；以及 (3) 通过将相对湿度方差分解为热力和非热力（面积相关）成分来量化湖泊表面积与区域相对湿度之间的反馈。以往对巴赫坦干湖的研究主要关注使用卫星图像的表面面积变化 (Bagheri et al., 2016; Mozafari et al., 2022)，而未提供库容重建或气候反馈评估。选择巴赫坦干湖作为验证站点，是因为其复杂的水深和显著的盐度梯度是许多萎缩终端湖的典型特征。最终，这种方法将物理盆地几何形态转化为可操作的、基于地貌学的生态流量目标，以支持数据稀疏内流系统的水管理和生态系统恢复。
