基于多源遥感数据的弯曲月溪形貌特征解译

弯曲月溪是月球火山作用的产物,其形貌特征可以反映月海玄武岩的喷发历史和演化结果。基于最新高分辨率遥感月表图像和高精度DEM数据,分析月球Aristarchus地区弯曲月溪的形貌特征;结合Clementine UV/VIS多光谱图像的波段比值合成图像,分析月溪的物质成分。研究结果支持弯曲月溪的玄武岩熔岩流热侵蚀成因,表明研究区内的弯曲月溪具有相同的物源特征,月表坡度是控制月溪的主要因素。     

山地垂直带坡向信息提取方法

坡向对垂直带的空间分布有重要的影响作用。长期以来,垂直带坡向数据的质量较低,主要以阴坡和阳坡数据为主,4个坡向和8个坡向的数据非常罕见。数据质量的问题严重阻碍了垂直带坡向效应的定量研究。为了克服这个难题,我们利用GIS、遥感、程序设计等现代信息技术手段提出了山地垂直带坡向信息提取的方法(SAI-IMAB),实现垂直带随坡向分布情况全数字化、定量化地显示和表达。本方法包括以下步骤:1.数据预处理,2.垂直带坡向数据库的构建,3.定量表达,4.图形显示。在Matlab 2010b平台下开发绘图函数,根据以下形式来表达和显示垂直带的分布情况,包括:点阵分布模式(PDP)、点阵界限模式(PLP)、曲线带谱模式(CSP)。和传统柱状图的显示方法相比,这些方法具有数据概括程度低、精度高、与现实相似度高的特点。以巴基斯坦Kaghan流域作为试验区,植被图和地形图作为数据源,利用该方法,我们高精度提取出Kaghan地区随坡向变化的山地垂直带谱数据。该方法的提出,有效地提升了山地垂直带的识别精度,提高了垂直带数据的质量,使垂直带分布规律的定量化研究成为可能,有助于更加准确地揭示山地垂直带随坡向变化的规律。     

考虑局地因素坡向影响的青藏高原工程走廊冻土分布与制图研究

通过Pearson相关性分析,选取对青藏高原工程走廊多年冻土分布影响较大、在GIS技术支持下较容易量化的坡向因子,结合走廊内2000—2010年29个钻孔点的地温监测数据,建立了年均地温与坡向、纬度和高程的关系模型。根据高原冻土工程地温分带指标,制作了工程走廊内符合实际的冻土分布图,由面积统计结果知:多年冻土区占整个区域的94.06%,其中,低温稳定带占多年冻土区面积的15.94%,主要分布在风火山和可可西里的高山基岩区;低温基本稳定带占16.97%,主要分布在风火山及可可西里丘陵地带;高温不稳定带占48%,主要分布于可可西里和北麓河盆地东缘;高温极不稳地带占19.09%,主要分布于北麓河盆地和楚玛尔河高平原。     

Parameterizations of the daytime friction velocity,temperature scale,and upslope flow over gently inclined terrain in calm synoptic conditions

A set of new parameterizations for the friction velocity and temperature scale over gently sloped terrain and in calm synoptic conditions are theoretically derived. The friction velocity is found to be proportional to the product of the square root of the total accumulated heating in the boundary layer and the sinusoidal function of the slope angle, while the temperature scale is proportional to the product of the boundary layer depth, the sinusoidal function of the slope angle and the potential temperature gradient in the free atmosphere. Using the new friction velocity parameterization, together with a parameterization of eddy diffusivity and an initial potential temperature profile around sunrise, an improved parameterization for the thermally induced upslope flow profile is derived by solving the Prandtl equations. The upslope flow profile is found to be simply proportional to the friction velocity.     

遥感、GIS结合与区域天然滑坡调查

以香港大屿山岛中部为试验研究区，探讨了遥感与GIS结合在区域滑坡调查中应用的可能性。在详细分析滑坡与环境因子关系后，将岩土类型、地貌、侵蚀、坡度等环境因子引入到影像中，与影像组成多源复合图像，可使地物的空间属性信息得到补充。同时采用适合高维复合数据的BP神经元网络对研究区天然滑坡进行识别，结果表明，区域滑坡的识别能力有较大提高。该方法的应用，将为大区域滑坡调查与监测奠定基础。     

地形效应校正的遥感地热异常提取

在山地复杂地形条件下,利用热红外遥感获得的地表温度分布显著受到地形的影响,真实的地热异常信息往往难以识别,热红外遥感应用于山区地热勘探受到极大限制。以广东龙川地热勘查区为研究区,初步探讨了山地环境中如何抑制地形效应,以有效提取地热异常。首先,基于Landsat ETM+遥感数据反演地表温度,分析坡向和坡度两个地形因子与地表温度的关系;然后,在此基础上,将研究区的地表温度按坡向分成3个子区(阳坡、过渡坡和阴坡),根据阳坡地表温度与坡向的线性拟合关系将其校正到水平坡度上;最后,结合地质构造分布和地表覆被情况,在3个子区识别了4处地热异常,并与已知地热点进行比较验证。结果表明:坡向分区和阳坡坡度校正能够有效抑制地形效应,提高遥感地热异常识别精度,为山区地热资源的预测评价提供新思路。     

山地坡度与坡向对卫星地面温度反演及中尺度分析的影响

在山区一个卫星视场内温度差异可能很大,这使得山区地面温度反演变得更加复杂,温度与山坡相对于太阳的朝向有关,它在很短的距离内可以相差很大。由卫星测得的地面温度偏向于直接面向卫星的亚视场地面元的温度。本文对科罗拉多中部卫星对地观测的星视几何状况对地面温度反演的影响进行了数值模拟。用一个中尺度模式计算了地面温度,对坡向与坡度角的次网格变化进行了参数化。模拟表明,在科罗拉多山区秋季坡度坡向的影响可以导致局地地面温度变化达30℃。在实际卫星观测条件下反演的地面温度偏差达3℃。不同视角的两颗卫星得出的相对温度偏差可以超过6℃,这还会导致在合并多个数据集时发生混乱。这种偏差的计算受到现有地形高度资料分辨率(约90米)的限制。结果表明如果资料分辨率精细足以表示科罗拉多的详细地形状况或者在陡坡所占比例大于科罗拉多落基山脉的山岳地区做反演,那末偏差会非常大。按照模拟计算出的科罗拉多地区的偏差梯度还未大到足以显著改变周日上坡-下坡环流的强迫作用,模拟中考虑了视角偏差的地面温度反演值被同化到在时间上连续的分析中。由于这种视角偏差引起的误差是系统性的,反演的视角偏差对依赖于遥感资料的气候分析就可能密切有关了。     

南海夏季海流的数值模拟

用一个水平分辨率较高的区域海洋模式计算了中国海的海流。本文给出了南海７月份的上层环流的数值模拟结果。结果表明:在南海北部的陆架区，一支较强的东北向海流穿过台湾海峡流入东海；在海南岛东南和越南沿岸以东海域有一个气旋式的涡旋；南海南部被一个反气旋式的大涡旋所占据。计算得到的这些环流特征与观测结果十分一致。另外，数值模拟结果还显示出，黑潮的一个分支通过巴士海峡的南部进入南海，虽然一部分海水不断被陆架诱导流向东北，但是仍有一部分海水可以一直向西流到海南岛以东海域。     

地形复杂度对坡度坡向的影响

采用三阶不带权差分算法，研究了地形复杂度与坡度坡向的关系，澄清了目前关于坡度坡向误差空间分布的矛盾观点，并分别在凹向椭球和高斯合成曲面数学模型曲面DEM上对其进行验证。通过研究得出：①坡度、坡向误差与坡度值正相关；②坡度坡向误差主要分布在平坦地区；③坡向误差较坡度误差对DEM高程数据误差敏感，较小的DEM误差引起较大的坡向误差。     

惊心动魄的“第二台阶”

珠穆朗玛峰东北山脊8680米至8720米路段是高差达30米以上的岩石陡壁，被攀登者称之为“第二台阶”，从北坡登顶珠峰。这里是最危险的地方。“第二台阶”岩壁平均坡度约在40度左右，接近第二台阶顶部是4米多高，坡度在85度以上的垂直岩壁。