基于RS與GIS的冰川變化參數(shù)信息提取研究.pdf

1、冰川是氣候變化的指示器和儲(chǔ)存體,其變化是全球變化的重要指標(biāo)。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,借助遙感手段研究冰川的性質(zhì)和特征、監(jiān)測(cè)冰川的動(dòng)態(tài)變化是冰川學(xué)研究的重要手段之一,為全球冰川動(dòng)態(tài)變化研究提供了及時(shí)、準(zhǔn)確、廉價(jià)的數(shù)據(jù)源。
　　本論文的研究?jī)?nèi)容主要分為三個(gè)部分:應(yīng)用遙感影像提取冰川信息的傳統(tǒng)方法和面向?qū)ο蟮男畔⑻崛》椒ū容^;在天山臺(tái)蘭河流域探討面向?qū)ο笮畔⑻崛》椒ㄔ诒ㄗ詣?dòng)化提取冰川面積信息的優(yōu)勢(shì);應(yīng)用地形圖 DEM和 SRTM4求取冰川

2、區(qū)的相對(duì)厚度變化。受數(shù)據(jù)限制,研究選取了我國(guó)大陸型冰川分布的三個(gè)典型冰川區(qū):阿爾泰山喀納斯河源區(qū),天山臺(tái)蘭河流域,祁連山黑河葫蘆溝小流域地區(qū)。在阿爾泰山喀納斯河源區(qū)綜合目視解譯以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯的方法,將冰川解譯的傳統(tǒng)方法及面向?qū)ο髨D像特征提取方法應(yīng)用于冰川邊界提取中,比較各種方法的優(yōu)劣;冰儲(chǔ)量是表征冰川水資源變化狀況的最直接參數(shù),冰儲(chǔ)量估算的最核心問(wèn)題是冰川厚度的測(cè)量,對(duì)黑河葫蘆溝小流域近40年來(lái)的厚度退縮進(jìn)行計(jì)算,估算黑河流域冰川變

3、化情況。
　　本論文的主要研究成果如下:
　　(1)通過(guò)將傳統(tǒng)遙感解譯的方法以及面向?qū)ο蟮慕庾g方法應(yīng)用到喀納斯河源區(qū),研究發(fā)現(xiàn):目視解譯精度較高,雖然耗時(shí)耗力,但適用于任何類(lèi)型的冰川解譯。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯方法各有優(yōu)缺,閾值法操作簡(jiǎn)單,但是區(qū)分效果不明顯;雪蓋指數(shù)法比直接用閾值法要精確些,結(jié)果也不盡人意;非監(jiān)督分類(lèi)方法精度較低;監(jiān)督分類(lèi)方法準(zhǔn)確度明顯高于非監(jiān)督分類(lèi),但是部分積雪和巖石還是容易被錯(cuò)分;波段比值法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,精

4、度較高。決策樹(shù)自動(dòng)生成研究避免了人工生成決策樹(shù)時(shí)的主觀性,該方法無(wú)法識(shí)別樣點(diǎn)數(shù)據(jù)中的誤差,有明顯的錯(cuò)分;面向?qū)ο蟮奶崛》椒芨玫奶崛「鞣N具有特征類(lèi)型的地物,應(yīng)用于冰川的提取具有較高精度。
　　(2)選取天山臺(tái)蘭河流域這一典型冰川區(qū)應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行冰川的自動(dòng)化提取。得到:2011年,通過(guò)面向?qū)ο笥跋窠庾g得到臺(tái)蘭河流域共發(fā)育現(xiàn)代冰川109條,冰川總面積385.38km2,冰川平均面積為3.54km2。近40年來(lái)臺(tái)蘭河流域冰川總

5、面積共退縮50.06km2,平均每年退縮0.94km2,冰川平均面積減小0.31km2,表明該地區(qū)冰川處于強(qiáng)烈退縮狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)面向?qū)ο蟮奶崛》椒芨咝崛”?且能有效抑制云和雪的干擾,在自動(dòng)解譯冰川方面有良好的應(yīng)用前景。
　　(3)多源DEM數(shù)據(jù)的出現(xiàn),使獲得冰川厚度變化成為可能。利用地形圖DEM、SRTM-DEM數(shù)據(jù)研究冰川厚度變化,從二維轉(zhuǎn)向三維更為精確的研究冰川變化。對(duì)黑河葫蘆溝小流域1956-2000年冰川相對(duì)厚度變化