基于DISORT算法的冰川表面温度反演研究

考虑冰雪发射率受污染物、地形及冰雪中溶解水的影响,不同地区、不同季节冰川的表面温度存在较大差异。以青藏高原西昆仑山古里雅冰川为研究对象,基于MIE散射理论及DISORT算法,借助散射相函数计算二次散射光的方向分布,实现了DISORT辐射传递求解,并建立ASTER影像第10-14波段发射率估算经验公式。结果表明:ASTER影像的冰雪发射率估算值与美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室冰雪发射率实测均值相差不超过0.0058,水汽含量(云)距地面高度为0km状况下,ASTER第10-14波段发射率均值分别为0.9792、0.9799、0.9819、0.9920、0.9781,且ASTER影像发射率温度分离算法的冰雪估计误差约0.5℃。冰川表面温度与高程呈负相关。     

冰川系统模型及其应用——以金沙江流域为例

全球气候变化带来了一系列的影响,冰川的生存与发展也受到了它的影响.目前,全球变化下冰川的变化是国际冰川学界的研究热点之一.中国是世界上冰川分布最广的中纬度国家,冰川是中国西部干旱地区的重要水资源,冰川的变化对中国环境有重大影响.冰川系统模型是一种基于冰川系统理论的水文学冰川变化预测模型,该模型从系统论的角度对全球变化的背景下冰川融水的变化进行宏观预测,充分利用已有的冰川数据资料对冰川的变化趋势做出总体预测.本文以金沙江流域冰川系统为例,根据流域内的自然环境特征将其分为河源区冰川系统和非河源区冰川系统两个并列的系统,利用冰川系统模型对其在不同的气候变化情景下的响应趋势作了预测,证实了模型的正确性和可行性.这一模型的研究成果对应对全球变化可能产生的影响有积极作用.     

冰川系统模理及其应用——以金沙江流域为例

全球气候变化带来了一系列的影响,冰川的生存与发展也受到了它的影响。目前,全球变化下冰川的变化是国际冰川学界的研究热点之一。中国是世界上冰川分布最广的中纬度国家,冰川是中国西部干旱地区的重要水资源,冰川的变化对中国环境有重大影响。冰川系统模型是一种基于冰川系统理论的水文学冰川变化预测模型,该模型从系统论的角度对全球变化的背景下冰川融水的变化进行宏观预测,充分利用已有的冰川数据资料对冰川的变化趋势做出总体预测。本文以金沙江流域冰川系统为例,根据流域内的自然环境特征将其分为河源区冰川系统和非河源区冰川系统两个并列的系统,利用冰川系统模型对其在不同的气候变化情景下的响应趋势作了预测,证实了模型的正确性和可行性。这一模型的研究成果对应对全球变化可能产生的影响有积极作用。     

中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应——以乌源1号冰川和帕隆94号冰川为例

为认识全球变暖背景下中国西部大陆性冰川与海洋性冰川物质平衡变化及其对气候响应,本研究以天山乌鲁木齐河源1号冰川和藏东南帕隆94号冰川为例,结合大西沟与察隅站气象资料,对1980 — 2015年两条冰川的物质平衡变化特征及差异进行了分析。结果表明：36 a来乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质平衡总体上均呈下降趋势,累积物质平衡达-17102与-8159 mm w.e.,相当于冰川厚度减薄19与9.01 m,且分别于1996、2004年左右发生突变。同期两条冰川所处区域年均温呈显著上升趋势,而降水量却表现出不同的变化态势;二者年内气温分配相仿,但降水分配差异较大。初步分析认为气温上升是导致乌源1号冰川与帕隆94号冰川物质亏损的主要原因,冰川区气温和降水变化幅度的差异和地性因子（坡度、冰川面积）的不同使得乌源1号冰川对气候变化响应的敏感性高于帕隆94号冰川,由于目前海洋性冰川物质平衡监测时段相对较短,为深入研究中国西部冰川物质平衡变化及过程仍需加强对冰川的持续观测。     

冰川及其径流对气候变化响应过程的模拟模型——以乌鲁木齐河源1号冰川为例

用冰川动力模型对乌鲁木齐河源１号冰川东支进行模拟计算结果表明：１号冰川东支在维持目前的气候变化水平下还将继续退缩到约１６００ｍ长度；若气温升高１℃，１号冰川将退缩为约只有３００ｍ长的悬冰川。随着冰川退缩，冰川冷却作用减弱，冰川区的升温将高于非冰川区。１号冰川目前的冰川径流是处在一个高值期（相对于它的稳定状态），若气候继续变暖，冰川径流还将继续增大，达到一峰值后将迅速减小。     

基于SNP模式的高中地理论证教学研究——以“冰川地貌”为例

SNP模式是一种将科学建模与论证融合的教学方式,能加强学生对地理事象的本质理解,发展学生的地理思维。本文在构建SNP模式与高中地理教学联系的基础上,以“冰川地貌”为例,阐述SNP模式在地理教学中的实践路径,并从情境选择、核心问题设计、建模与论证、反思与评价四个方面对SNP模式在高中地理教学中的应用提出建议。     

MODIS与Landsat 8地表温度融合拼接——以粤港澳大湾区为例

以粤港澳大湾区为例,基于时空影像融合模型(STI-FM),提出大区域多源LST(Land Surface Temperature,LST)影像融合拼接模型(Multi-source Image Fusion Stitching Model,MI-FSM),消除时间不同、天气差异的影响,生成覆盖大湾区的中高分辨率地表温度数据。首先,应用STI-FM融合MODISLST与Landsat LST,将不同时相的多幅LandsatLST合成为具有统一特定时相的LST影像。然后,对合成的LST影像进行镶嵌处理,实现粤港澳大湾区多幅Landsat 8 LST图像的拼接。为了验证STI-FM在研究区的适用性,选取研究区中心“夏-夏、冬-夏”2组Landsat 8 LST图像,将合成的Landsat LST与验证数据进行对比与评价,结果表明:STI-FM在研究区具有较强的适用性。对精度进行评价,验证模型的可靠性,结果表明:不同时相MODISLST图像间拟合程度较高,其回归分析的确定系数(M)均在0.6-0.9之间,RMSE均<1.5;最后对整体以及局部细节的目视分析表明:融合拼接的成果较为理想。     

冰川保护与旅游开发的抵触性分析--以蒂罗尔州皮茨山谷为例

本文基于一个实例研究。该研究聚焦于奥地利的皮茨山谷，其从冰川保护防线之危机、冰川灾难，以及经济利益驱使下的不可避免的旅游开发三个方面阐述了冰川保护与旅游开发的相互矛盾。本文力图从法律上和民意调查的资料上为冰川保护，抑或旅游开发寻求依据。面对区域开发这个不得不面对的现实问题，本文同时考虑到了环境保护与经济发展的双重方面。本文重在介绍西方学者的研究思路，以及法律和民意在西方决策层次上的重要意义，希望能飨同行，并与之切磋。     

基于Landsat8与GEOEYE-1数据融合的天山北坡县域蒸散量计算——以呼图壁县为例

基于Landsat 8与GEOEYE-1遥感数据,使用多尺度遥感方法,以新疆呼图壁县为例,利用SEBS模型计算天山北坡县域蒸散量,服务小流域和县域为管理单元的最严格水资源管理。针对军塘湖河流域耕地、呼图壁河流域耕地和北部荒漠-绿洲过渡带,应用2 m分辨率GEOEYE-1影像计算得NDVI和基于NDVI-T_R法模拟的地表温度。将获得的地表温度和NDVI作为SEBS模型的重要参数计算地表蒸散量,采用自制小型蒸渗仪观测数据对估算结果进行评估。结果表明:在使用中分辨率影像Landsat 8估算地表蒸散量过程中加入GEOEYE-1反演的个别参数,大部分估算结果更加接近自制微型蒸渗仪测定值,估算绝对误差最大值出现在裸地,为28.5%,远低于使用Landsat 8影像的54.8%,说明高分影像的参与有助于提高模型估算效率。     

冰川下垫面对夏季云结构和云水含量的影响——以祁连山区疏勒南山为例

云水含量和云结构参量是天气预报、高山区水循环过程分析的基础.基于2012—2015年夏季CloudSat卫星遥感资料的2B-CLDCLASS、2B-GEOPROF和2B-GEOPROF-LIDAR,结合中国第二次冰川编目数据及气象资料,对祁连山地区疏勒南山冰川区与非冰川区云水含量和云类型特征进行分析.结果 表明:(1)...     

基于Landsat 8劈窗算法与混合光谱分解的城市热岛空间格局分析——以兰州市中心城区为例

在ENVI和GIS支持下,提出了基于Landsat 8遥感影像的地温反演劈窗算法,提取兰州市中心城区地表温度。利用FNEA和混合光谱分解法确定了兰州市中心城区的城市热岛中心、不透水面和植被盖度,分析了城市热岛空间分布格局以及地表温度与下垫面之间的关系。结果显示:基于Landsat 8数据地温反演的劈窗算法是可行的。兰州中心城区的高温区分布较集中,地表温度与植被呈较强的负相关,与不透水面呈不显著的正相关,与其他非光合物质呈正相关。     

城市土地利用类型及格局的热环境效应研究——以上海市中心城区为例

以上海市中心城区为例,首先采用SPOT影象,人工解译出城市土地利用的类型,同时利用Landsat7卫星,ETM+影象的热红外波段反演每个像元内的陆地表面温度,分析陆地表面温度在不同土地利用类型之间的差异,进一步分析不同土地空间分布格局与地面温度之间的关系。研究结果显示:上海市地表温度具有明显中心城区高、郊区低的热岛效应存在;在城市不同土地利用类型上的表面温度具有显著性差异,两两之间的比较揭示,城市地面温度在大多数土地利用类型之间的差异是显著的。城市内部不同土地类型所产生的热环境效应不同;城市土地类型在空间布局上越复杂,其产生的热岛效应越明显。     

无人机在冰川变化监测中的应用——以唐古拉山小冬克玛底冰川为例

近年来,无人机技术发展迅速。无人机的灵活、便携、超高分辨率等特性使其在冰川变化监测上具有很好的发展前景。论文以青藏高原腹地的唐古拉山小冬克玛底冰川为例,首次在海拔5400 m以上的地区开展了无人机航测,通过非冰川区的基岩对2019年7月20日、2019年9月27日和2020年7月16日3期航测产品进行相对校正,分析了小冬克玛底冰川在物质平衡年和消融期内的变化情况,并进一步讨论了无人机在冰川区观测时所遇到的问题及其优势,以期为后续研究提供参考。结果表明:利用无人机技术能够实现冰川在消融期内的末端、面积以及高程变化监测,并对冰川的细部特征进行分析,适合于小区域单条冰川的变化监测。     

撂荒耕地的提取与分析——以山东省庆云县和无棣县为例

由于城镇化的快速发展和农村劳动力不断流失,中国部分地区出现大面积的撂荒现象。利用遥感技术可以间接提取撂荒耕地的规模和数量,对耕地的保护和粮食安全有重要意义。以山东省庆云县和无棣县为研究区,基于Landsat数据和HJ1A数据,采用CART决策树分类方法,制作了1990-2017年的土地利用图,制定了撂荒地的识别规则,在此基础之上提取了研究区的撂荒地空间分布、持续撂荒时间分布和撂荒地复垦区域。结果显示：1990-2017年基准期影像的CART决策树分类精度高于85%;1992-2017年间,研究区撂荒地面积最大值为5503.86 hm²,最大撂荒率为5.37%,其中1996-1998年撂荒率最高,2006-2017年撂荒地面积的整体趋势逐年降低;1992-2017年间最大持续撂荒时间为15年,大部分耕地持续撂荒时间在4年之内,少数耕地持续撂荒时间超过10年;1993-2017年撂荒耕地复垦面积最大为2022.3 hm²,最小复垦面积约为20 hm²,复垦率最大值为67.44%,年均复垦率为31.83%。研究结果不仅能够为研究区撂荒驱动因素分析提供数据支撑,而且也可以为其他地区的撂荒耕地识别提供参考。     

表碛覆盖冰川信息提取方法——以波密县为例

针对表碛覆盖冰川提取困难的问题,本文结合TM影像、DEM和野外调查资料,基于地物光谱、地形和纹理特征,将研究区分为表碛覆盖冰川区、无表碛覆盖冰川区和阴影下冰川区,采用模糊逻辑方法建立定量化提取规则,综合利用了面向对象和波段比值两个方法的各自优点,建立面向对象-波段比值信息提取方法,进行了有无表碛物覆盖的冰川信息的分区提取,并以波密县为典型研究区,通过混淆矩阵进行精度分析。研究结果表明:1)提出的面向对象—波段比值法,能够较完整地提取研究区表碛覆盖冰川,精度可达93%,冰川信息提取总体精度为98%,kappa系数为0.97;2)研究区冰川总面积为7 655.27 km~2,占研究区总面积的46.18%,无表碛覆盖冰川、表碛覆盖冰川、阴影下冰川面积分别为5615.20 km~2、65.13 km~2、1 974.94 km~2,占总冰川73.35%、0.85%、25.80%。初步建立的表碛覆盖冰川自动信息提取方法可以为类似地区冰川遥感监测提供依据和参考。     

应重视山地地貌面农业立地条件研究——以河北省山地为例

研究山地地貌面与山区农业立地条件的关系,论述河北省山地7种类型的地貌面的特点及其农业经济的现实意义。     

山地灾害与山地生态环境演变相互耦合作用——以昆明市东川区为例

通过对泥石流灾害典型区云南省昆明市东川区山地自然环境和人类经济活动即土地利用状况的剖析，分析了东川区泥石流灾害暴发频率和强度，以及其灾害的兴衰与山地自然环境和人类经济活动互为耦合作用的关系。当人们加大环境修复力度和合理地利用山地土地资源时，可以在一定程度上控制泥石流灾害，并达到优化山地生态环境，实现可持续发展。     

山地土地类型的结构分析与优化利用——以陕西秦岭山地为例

山地土地类型的多样性及其结构格局的序列性特征明显，相应地呈现出土地类型在空间、数量和质量等3个方面基本格局型式，格局分析能够揭示土地类型结构与功能的异质性及其有序性，从而为全面认识土地类型群体的生态属性与其演替规律提供重要的理论依据，同时为土地利用优化配置的实践提供科学指导，以陕西秦岭山地为例，进行了土地类型的结构分析，并根据山地类型结构格局的空间层次性、结构多级性和功能多元性的特点，提出了不同空间尺度下山地土地利用配置的模式及其优化利用方案。     

山地城市的蔓延特征分析——以重庆主城区为例

我国城市蔓延问题已经引起学界的广泛关注,然而已有研究多针对沿海平原城市,少有对西部山地城市的相关研究。山地城市约占我国城市数量的三分之一,其快速蔓延对脆弱的山地生态系统造成了严重压力。本文针对山地城市的特点,从土地利用、开发密度、可达性等维度,构建了适宜于山地城市的蔓延测度体系。基于1997年、2006年和2016年的三期数据,以重庆主城区为例分析其蔓延特征,结果发现:2006—2016年的城市蔓延程度较1997—2006年有所加剧,山地城市的跳跃式、自发式开发特征显著,从传统的顺应地形开发过渡到跨越山水阻隔的开发;受山水制约与规划导向的影响,山地城市的外围组团蔓延程度较高,表现出低密度、不连续、低可达性和侵占生态空间的特征;山地城市的蔓延形态多样,包括工业园区主导的跳跃式蔓延、郊区住宅导向下的低密度蔓延、半城市化村庄导向下的无序蔓延。     

地方政府土地出让干预对区域工业碳排放影响的对比分析——以中国8大经济区为例

探讨不同区域地方政府干预对碳排放的影响差异,对于中国推进碳减排战略、协调区域经济社会发展具有重要意义。鉴于此,论文基于地方政府土地出让的视阈,以中国8大经济区为研究对象,有机耦合STIRPAT模型与CKC模型,构建形成STIRPAT拓展模型,并使用2007—2016年中国28个省(市、自治区)的工业面板数据,对比考察8大经济区政府土地出让干预对区域碳排放的影响差异。结果表明:不同经济区的地方政府土地出让干预对区域碳排放的影响存在显著差异。其中,同为CKC“倒N”型的北部沿海、南部沿海、长江中游经济区,其政府土地出让干预对区域碳排放的影响呈现出北部沿海经济区为负、南部沿海经济区为正、长江中游经济区无显著影响的差异效果;同为CKC“倒U”型的东北、西南和西北经济区,其政府土地出让干预对区域碳排放的影响,东北和西南经济区都显著为负,西北经济区未表现出显著影响;同为CKC“U”型的东部沿海和黄河中游经济区,其政府土地出让干预对碳排放也呈现出前者为负、后者为正的相反影响。研究结果可为制定碳减排差别化政策、协调区域可持续发展提供参考。