近30年高亚洲三山冰湖识别和时空变化研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李文萍 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 王伟 |
| 关键词 | 高亚洲 冰湖变化 气候变化 灾害 Landsat |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 冰湖是以冰川融水为主要补给汇聚而成的一类天然湖泊水体。喜马拉雅山脉、喀喇昆仑山脉和兴都库什山脉作为高亚洲地区的主要山脉，交汇于中巴经济走廊，区内分布有众多大小不一的冰湖，这些冰湖在为下游居民提供“生命之源”的同时，也承担着“灾害之源”的角色，冰湖的动态变化对区域水循环、人民生命财产安全等有重要影响。因此，及时、准确地开展高亚洲三山冰湖调 查，可为高亚洲冰湖灾害、风险评估以及气候变化等研究提供基础数据。高亚洲三山海拔较高、地势险峻、地形复杂，这直接给冰湖的大范围监测带来了一定的难度。遥感技术的快速发展，为高山区域的冰湖监测提供了必要的数据支撑。然而，由于冰湖规模普遍较小，不同影像上冰湖的光谱特性也可能存在较大差异，使得冰湖边界难以准确识别，成为当前开展大区域冰湖监测相关研究所面临的最大的问题之一。本文以 Landsat 系列遥感影像为数据源，开展了这几项研究：1）构建了一套冰湖提取方法，并对方法进行了验证；2）提取了 1990-2020年高亚洲三山冰湖空间信息，并在此基础上，分析了冰湖的时空变化特征；3）讨论了冰湖变化与气候、冰川及相关灾害的内在联系。本文通过以上研究，得出以下主要结果： （1）构建了一套湖泊提取方法，方法融合面向对象和分水岭算法，能够对单景影像实现湖泊自动提取。经验证，湖泊提取的用户精度、生产者精度和总体精度分别高达 99.59%、98.47%和 96.53%。相比于单一的面向对象方法，本文 方法能够更加准确地描绘高山地区湖泊的实际边界，同时能够减弱面向对象方 法中分割尺度和分类阈值对提取结果的影响。研究结合人工目视解译的方法， 将该方法应用于高亚洲三山冰湖的提取研究中，通过对提取结果的误差评估， 发现研究区冰湖的平均相对误差为23.66%，最小仅为 1.1%，在数量上80%以上 冰湖相对误差小于 20%。冰湖的相对误差随着冰湖面积的增大而减小，二者存 在一种指数关系（????????=6.0411A-0.423 ，R2 =0.9522）。ET （2）研究发现，1990-2020 年期间，高亚洲三山冰湖整体呈增加趋势，且冰湖的分布存在明显的空间异质性。30 年间，冰湖面积增加了 408.93 km2 ，共计增加5974个冰湖，平均每年增加冰湖 13.63 km2 。在所有的冰湖中，与母冰川相离的冰湖（Ⅲ类冰湖）总量最多，数量上平均占比为 71.99%，面积上平均占比为 61.31%，其次是与母冰川相连的冰湖（Ⅱ类冰湖）；研究区平均约有 55.0% 的冰湖规模介于 0.01-0.05 km2 ，冰湖规模介于 0.1-0.5 km2 的冰湖在每个研究时段的总面积都是最大的，平均占比 34.80%；高亚洲三山有几乎三分之一的冰湖 都分布在海拔 4500-5000 m，冰湖也主要向高海拔（海拔 4000 m 以上）地区扩张；高亚洲三山冰湖主要朝南，且朝南、西南、东南的冰湖扩张最明显。在空间上，冰湖主要集中分布于喜马拉雅山脉东段、中国区域以及印度河流域，喀喇昆仑山脉冰湖最少。 （3）1990-2020年，高亚洲三山年均日降水量增加了 0.85 mm，夏季平均日 降水量增加了 1.08 mm，冬季平均日降水量增加了 0.82 mm；年均日温变化率为1.03 ℃/30a，夏季平均日温变化率为 0.83 ℃/30a，冬季平均日温变化率为0.10/30a。相对于降水，温度是整个研究区冰湖扩张的主要因素，尤其是喜马拉 雅山脉东段和西段。对于喀喇昆仑山和兴都库什山，降水对冰湖扩张的贡献大 于温度。总体上，温度和降水同时影响着冰湖的动态变化。此外，冰川的空间 分布和动态变化在冰湖的演变过程中起着至关重要的作用，是冰湖变化的主导 因素，特别是对于规模较小的冰川补给湖影响较大。冰湖作为冰川融水的“暂存 水库”，同时参与了山洪、泥石流等多种灾害的形成过程。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 127 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/184604]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李文萍. 近30年高亚洲三山冰湖识别和时空变化研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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