用户名: 密码: 验证码:
人类活动对季节性积雪融化的影响
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本论文是在“3S”技术支持下积雪融水洪水预警决策支持系统项目研究基础上延伸而来。通过了解人类活动影响涵义、积雪特征,以及建立指标的原则,构建了人类活动影响定量评价方法。根据评价方法,得到研究区人类活动对季节性积雪融化的影响指数。论文取得如下主要研究成果:
     (1)通过分析MODIS数据监测得到融雪期的积雪分布图、仪器测量所得和遥感影像提取的积雪表面反射率的规律和雪面反照率的规律,得出人类活动对积雪存在影响的结论。
     (2)根据积雪融化特性和建立指标体系的原则,构建了以地表温度、反照率、人口密度为因子的人类活动影响定量评价方法。
     (3)根据新疆春季融雪季节地表温度的特性,将研究反演地表温度的反演区间(0~50℃)拓展为(-30~50℃)。然后根据学者研究提出的plank函数的线性简化方法,对MODIS的第31和32热红外波段分别简化为: B31(T)=0.1088T31-23.349 ,B32(T)=0.097T32-20.364
     (4)根据建立的评价方法,计算出了研究区人类活动对积雪融化的影响指数。
This research is from the Snowmelt Flood Early Warning Decision Support System Based on 3S Technology Project. Through learning the human activity meaning, the snow characteristic, as well as the principle of establishing index, we construct the quantificational assessment method of human activity influence. From this, we have gained the influence index, which to the snowmelt in research area. And we obtain the following main research results:
     (1) After analyzing the rules which are for the snow distributing map in thaw time obtained by MODIS data, the snow surface reflection surveyed by the instrument and retrieved by the remote sensing image, we gain the conclusion which snow first melts in region where is human activity relatively intense.
     (2) According to the snow characteristic and the principle of establishing index, we construct the quantificational assessment method of human activity influence, which takes the surface temperature, the albedo, and the population density as factors.
     (3) According to the thaw season characteristic in Xinjiang spring, we change the limit of retrieving surface temperature from (0~50℃) to (-30~50℃). In this research, many discussions have been done to linearization of Plank’s function. We propose the following methods for MODIS band 31 and 32: B31(T)=0.1088T31-23.349 and B32(T)=0.097T32-20.364.
     (4) By the assessment method, we calculate the human activity influence index in research area.
引文
[1] UNDP. Human Development Report. Oxford University Press, 1995.
    [2] 秦大河,张坤民,牛文元主笔.中国人口资源环境与可持续发展[M].北京:新华出版社.2002:901-907.
    [3] 徐建华.人类活动对自然环境演变的影响及其定量评估模型[J].兰州大学学报(社会科学版).1995,23(3):144-150.
    [4] 文英.人类活动强度定量评价方法的初步探讨[J].科学对社会的影响.1998:55-60.
    [5] 王祖伟,徐利淼,张文具.土壤微量元素与人类活动强度的对应关系[J].土壤通报,2002, 33( 4):303-305.
    [6] 杨建强,罗先香.GIS 支持下人类活动对地下水动态影响的定量分析[J].水科学进展,2003,14(3):358-362.
    [7] 李香云,王立新,章予舒.干旱区人类活动指数的动态研究[J]. 兰州大学学报(自然科学版),2004,40(4):106-111.
    [8] 李香云,王立新,章予舒等.西北干旱区土地荒漠化中人类活动作用及其指标选择[J].地理科学,2004,24(1):68-75.
    [9] 张翠云,王昭.黑河流域人类活动强度的定量评价[J].地球科学进展,2004,19:386-391.
    [10] 魏建兵,肖笃宁.人类活动对生态环境的影响评价与调控原则[J].地理科学进展,2006,25(2):36-45.
    [11] 田建文,赵旭阳.滹沱河岗黄段湿地人类活动影响评价研究[J].中国水土保持,2007,2:19-22.
    [12] 蓝水超,曾群柱.河西地区融雪径流的灰色顶测方法[J].冰川冻土,1997, 19(02):154- 160.
    [13] 冯学智,李文君,史正涛,王丽红. 卫星雪盖监测与玛纳斯河融雪径流模拟[J].遥感技术与应用,2000,15(1):18-21.
    [14] 王建,马明国,Paolo Fedcricis.基于遥感与地理信息系统的 SRM 融雪径流模型在ALPS 山区流域的应用[J].冰川冻土,2001, 23( 4):436- 441.
    [15] 马虹,程国栋.SRM 融雪径流模型在西天山巩乃斯河流域的应用实验[J].科学通报,2003, 48( 19):2088- 2093.
    [16] Kondo, J. and Yamazaki, T. A prediction model for snowmelt, snow surface temperature and freezing depth using a heat balance method[J]. J. Appl. Meteorol, 1990,29, 375-384.
    [17] Tarboton, D.G., Chowdhury, T.G. and Jackson, T.H. A spatially distributed energy balance snowmelt model [J].Working Paper WP-94-HWR-DGT/009. UtaA Water Research Laboratorty, Utah State University, 1994.
    [18] 陈晓飞,田静,刘小洲,都洋. 研究冻融侵蚀的融雪/积雪水量模型[J].水土保持科技情报,2003,6:13-16.
    [19] 张勇,刘时银.度日模型在冰川与积雪研究中的应用进展[J].冰川冻土,2006,28(1):101-107.
    [20] 辞海编辑委员会(编).辞海[M],上海:上海辞书出版社,1999:2602.
    [21] 中国人百科辞典编委会(编).中国百科大辞典[M].北京:中国大百科全书出版社, 1999:2404.
    [22] 曹克.人类的活动方式与自然环境的可持续发展[J].学海,2001, 4: 119-122.
    [23] 刘明哲,魏文寿,姜逢清.天山西部山地冬季积雪能量交换特征分析[J].干旱区地理,1997,20(4):68-73.
    [24] S. A. Sokratov and N. Maeno. Heat and mass transport in snow under a Temperature gradient. Snow Engineering:recent advances. Izumi Nakamura and Sack,1997:49-54.
    [25] 马虹,刘一峰,胡汝骥.天山季节性积雪的能量平衡研究和融雪速率模拟[J].地理研究,1993,12(1):87-92.
    [26] 杨大庆,张寅生,张志忠.乌鲁木齐河源密度观测研究[J].地理学报报,1992,47(3):260-266.
    [27] 杨针娘,刘新仁,曾群柱,陈赞廷.中国寒区水文[M].北京:科学出版社,2000.
    [28] 毛克彪.用于 MODIS 数据的地表温度反演方法研究.南京:南京大学出版社, 2004. 26-31.
    [29] 陆殿梅.天山北坡 LST 反演与植被盖度关联分析研究.新疆:新疆大学出版社, 2006. 28.
    [30] 乌鲁木齐之窗.乌鲁木齐市概况:http://www.urumqi.gov.cn
    [31] 杨志强.乌鲁木齐大气污染空间模型研究和管理信息系统开发.新疆:新疆大 学出版社, 2006. 30-32.
    [32] 编辑委员会.乌鲁木齐市统计年鉴 2005[M].中国统计出版社,2005.
    [33] 张文建.地球观测系统(EOS)中分辨率成像光谱仪(MODIS)—科学意义,仪器介绍和在我国环境遥感中的应用展望[R],EOS/MODIS 资料接收应用培训教材,中国气象局监测网络公司,2001.
    [34] 曲辉,陈圣波.中分辨率成像光谱仪数据在地学中的应用前景[J].世界地质,2002,6,21(2),176~180.
    [35] 丁静,唐军武.MODIS 水色遥感数据的获取与产品处理综述[J].遥感技术与应用,2003,8,18(4),263~268.
    [36] 张旭.EOS/MODIS 影像处理及其在塔里木河下游植被变化中的应用.新疆大学硕士学位论文,2004.
    [37] 参见 MODIS 网站 http://modis.gsfc.nasa.gov.
    [38] 汪溪远.基于 MODIS 数据的新疆沙尘暴信息提取与沙尘天气生态效应研究.新疆大学硕士学位论文,2005.
    [39] 李谢辉. MODIS 数据在干旱区土地覆盖变化与气候因子敏感性分析中的应用.新疆大学硕士学位论文,2005.
    [40] 章家恩,徐棋.生态系统退化的动力学解释及其定量表达探讨[J].地理科学进展.,2003, 22(3): 252-258
    [41] Reeves R G,AnsonA,Landen D. Manual of Remote Sense [M] .American Society of Photogrammetry,1975.
    [42] Snyder W C,Wan.BRDF Models to Predict Spectral Reflectance and Emissivity in the Thermal Infrared [J].IEEE Transactionson Geoscience and Remote Sensing,1998,36:214~225.
    [43] Snyder W C , Wan. Classification-based Emissivity for Land Surfaces Temperature Measurement from Space[J]. INT J of Remote Sensing,1998,38:19~34.
    [44] 吕斯骅.遥感物理基础[M].北京:商务印书馆,1981.
    [45] 刘玉洁,杨忠东,郭华东等.MODIS 遥感信息处理原理与算法[M].北京:科学 出版社,2001:198-201.
    [46] Zhengming Wan, Zhaoliang Li. A Physics-based Alogrithm for Retrieving Land Surface Emissivity and Temperature from EOS/MODIS Date [J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,1997,35:980~996.
    [47] 濮静娟,董卫东,关燕宁等.热红外遥感用于陡河水库生态环境研究[J].遥感学报,1997.1(4): 290-297.
    [48] 秦益,田国良.NOAA-AVHRR 图像大气影响校正方法研究及软件研制[J].环境遥感,1994,9(1):11-20.
    [49] 刘志丽,马建文,韩秀珍等.沙尘源区 AVHRR 数据地表温度时序变化与沙尘干量 TSP数据的对比分析[J].干早区地理,2003,26(1):89-95.
    [50] 覃志豪.用于 NOAA-AVHRR 数据的地表温度反演方法[G].广西遥感受学会第四次代表大会暨 2004 年学术交流会论文集[A].南宁:广西遥感学会,2004. 22-41.
    [51] 覃志豪,Li Wenjuan,张名华等.单窗算法的大气参数估计方法[J].国土资源遥感,2003,2(56):37-43.
    [52] Z.QIN,A.KARNIELI,A. mono-window algorithm for retrieving land surface temperature from Landsat TM data and its application to the Israel-Egypt border region [J]. INT. J. REMOTE SENSING,2001, 22(18):3739-3746.
    [53] 毛克彪,覃志豪.用 MODIS 影像和单窗算法反演环渤海地区的地表温度[J].测绘与空间地理信息,2004,27(6):23-25.
    [54] 毛克彪,覃志豪.针对 MODIS 影像的辟窗算法研究[J].武汉大学学报(信息科学),2005,30(8):703-707.
    [55] 丁莉东,毛克彪,覃志豪.基于 MODIS 影像数据的辟窗算法研究及其参数确定[J].遥感技术与应用,2005,20(2):284-289.
    [56] 参见 MODIS 网站 http://www.modis.net.cn/modis-data.asp.
    [57] Frouin R, Deschamps P Y, Lecomte P. Determination from Space of Atmospheric Total Water Vapor Amounts by Differential Absorption Near 940nm: Theory and Airborne Verification [J]. Journal of Applied Meteo., 1990,29:448-460.
    [58] GAO B C, Alexander F H Geotz. Column Atmospheric Water Vapor and Vegetation Liquid Water Retrievals from Airborne Imaging Spectrometer Data [J] .Journal of Geo. Res.,1990, 95: 3549 -3564
    [59] Bennartz R,Fscher J. Retrieval of Columnar Water Vapor over Land from Backscattered Solar Radiation Using the Medium Resolution Imaging Spectrometer[J],Remote Sensing Environment, 2001,78:274 -283.
    [60] Schulz J, Schluessel P, Grassl H. Water Vapor in the Atmospheric Boundary Laver over Oceans from SSM/I Measurements [J]. International Journal of Remote Sensing, 1993, 14(15):2773-2789.
    [61] Li Z L , Jia L, Su Z, et al .A New Approach Retrieving Precipitable Water from ATSR2 Split-window Channel Data over Land Area [J]. InternationalJournal Remote Sensing, 2003,24: 5059-5117.
    [62] Yoram J Kaufman, Gao Bo-Cai. Remote Sensing of Water Vapor in the Near IR from EOS/MODIS[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1992, 5(30):871-884.
    [63] 毛克彪,覃志豪.针对MODIS数据的大气含水量反演及31和32波段透过率计算[J]. 国土资源遥感,2005,1:26-29.
    [64] 王伟民,孙晓敏.地物反射光谱对 MODIS 近红外波段水汽反演影响的模拟分析[J].遥感学报,2005,1:8-15.
    [65] 梅安新,彭望禄,秦其明等.遥感导论[M].北京:高教出版社,2001:36-37.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700