冀中南平原區(qū)土地覆被與氣溶膠光學(xué)厚度關(guān)系研究.pdf

1、大氣氣溶膠通常是指懸浮于大氣中的微小粒子,粒徑范圍可以從0.001μm至幾十微米,是地球、大氣和海洋系統(tǒng)的重要組成部分。其對(duì)短波輻射和長(zhǎng)波輻射的傳輸過(guò)程及降水過(guò)程的影響作用,使得大氣氣溶膠在直接或間接地改變地一氣系統(tǒng)的輻射收支來(lái)影響著氣候和環(huán)境。近些年來(lái),人類活動(dòng)所引起的大氣氣溶膠變化導(dǎo)致的氣候變化問(wèn)題已經(jīng)成為科學(xué)家們關(guān)注的一個(gè)重要領(lǐng)域。本論文對(duì)人類活動(dòng)影響下的不同土地覆被與氣溶膠之間是否存在某種關(guān)系進(jìn)行嘗試性的研究。
　　 本

2、論文以冀中南平原區(qū)為研究區(qū),以2009年1月至2009年12月的MODIS遙感影像為主要信息源,通過(guò)幾何校正、大氣校正等預(yù)處理過(guò)程,計(jì)算合成旬的NDVI,并利用其計(jì)算植被覆蓋度的旬?dāng)?shù)據(jù),合成月數(shù)據(jù),將各月數(shù)據(jù)在ENVI4.6中進(jìn)行STACKING處理,然后利用植被覆蓋度的月際變化曲線進(jìn)行非監(jiān)督分類得到研究區(qū)內(nèi)的土地覆被數(shù)據(jù)；同時(shí)也對(duì)預(yù)處理后的MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度的計(jì)算與合成,得到氣溶膠的月數(shù)據(jù)。首先,對(duì)全區(qū)植被覆蓋度月數(shù)據(jù)與

3、氣溶膠月數(shù)據(jù),進(jìn)行時(shí)空聯(lián)合模擬,分析全區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度在時(shí)間序列上的變化規(guī)律；對(duì)全區(qū)土地覆被對(duì)應(yīng)的氣溶膠光學(xué)厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,研究其之間的關(guān)系。其次,對(duì)縣域人口密度與年氣溶膠光學(xué)厚度進(jìn)行對(duì)數(shù)回歸分析,以人口密度為依據(jù)進(jìn)行分區(qū),最后,對(duì)土地覆被與氣溶膠光學(xué)厚度關(guān)系進(jìn)行分區(qū)比較研究。
　　 研究表明,土地覆被與氣溶膠光學(xué)厚度間存在如下關(guān)系:
　　 人類活動(dòng)密集的城鎮(zhèn)覆被對(duì)應(yīng)的光學(xué)厚度值最高,其次是一年中將近有一半時(shí)間處于裸露

4、狀態(tài)的棉花覆被。農(nóng)村居民點(diǎn)、一年一熟和一年兩熟覆被的年均值水平相當(dāng)。果園覆被由于是多年生喬木,覆被狀況比較穩(wěn)定,其年均值水平最低。
　　 各覆被類型對(duì)應(yīng)的光學(xué)厚度在時(shí)間序列上形成兩個(gè)明顯的波峰,第一個(gè)波峰最高出現(xiàn)在四月份,第二個(gè)波峰相對(duì)較低出現(xiàn)在九月份左右。四月份對(duì)應(yīng)春季,九月份對(duì)應(yīng)夏季。在冀中南平原區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度整體呈現(xiàn)春、夏、秋、冬依次減小。
　　 研究區(qū)的土地覆被大部分為耕地,由于各種作物的播種和成長(zhǎng)期不同,造成

5、土地覆被狀況相對(duì)復(fù)雜化,導(dǎo)致農(nóng)作物覆被在特定時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)的光學(xué)厚度出現(xiàn)大的波動(dòng)。
　　 利用人口密度與氣溶膠光學(xué)厚度的相關(guān)性,以600人／平方公里為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū),對(duì)1區(qū)和2區(qū)分別統(tǒng)計(jì)分析,得出1區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度水平在時(shí)間與空間分布上均比2區(qū)要高。說(shuō)明人類活動(dòng)因素對(duì)光學(xué)厚度有顯著性影響。
　　 時(shí)空聯(lián)合模擬分析得到的時(shí)間序列上截距變化趨勢(shì)與不同土地覆被對(duì)應(yīng)的氣溶膠光學(xué)厚度在時(shí)間序列上趨勢(shì)具有一致性,說(shuō)明氣候因素對(duì)各種覆被