光学遥感影像具备丰富的纹理和光谱信息,已成为高价值的数据资源。然而,光学遥感影像的获取过程易受光照条件与气象因素影响,尤其在多云、多雾或强降水等复杂天气情况下,常出现数据缺失或影像质量下降等问题,在一定程度上限制了其在时空连续性监测和应用效果方面的表现。相比之下,合成孔径雷达(SAR)具备全天时、全天候成像能力,能够有效弥补光学遥感影像在恶劣环境下的获取不足,成为光学遥感的重要补充手段。为了增强遥感监测的连续性和完整性,在条件生成对抗网络(cGAN)框架的基础上,针对SAR影像中常见的散斑噪声问题,提出了一种SAR-光学影像翻译方法——S2OGAN方法。该方法引入去噪卷积神经网络(DnCNN)作为去噪模块,以有效滤除噪声并提高纹理保真度;同时,结合相位一致性直方图(HOPC)作为边缘损失,进一步强化边缘特征的表达,实现纹理和结构特征的高精度重建;此外,基于GEE平台构建了冰川观测实验数据集,以探讨S2OGAN方法在冰川场景中的应用效果。结果表明:在4个常用数据集上,S2OGAN方法相较于Pix2Pix、CycleGAN、CUT、Semi-I2I等4个经典影像翻译方法展现出更优的综合性能...
青海三江源区是全球气候变化的敏感区和生态环境脆弱区,目前正面临着冻土退化的问题。本研究基于三江源区18个国家气象站1961—2021年气象观测资料,对气候变暖前后季节冻土冻融特征进行对比分析。结果表明:三江源区年平均气温为-0.34℃,呈东高西低分布,总体以0.38℃·(10a)-1的速率上升,并在1997年发生突变,突变后气温显著升高。平均年最大季节冻结深度为142.5 cm,自西北向东南减小,总体以2.4 cm·(10a)-1速率退化,与变暖前相比减少了11 cm。平均地表冻结初日为10月24日,以1.0 d·(10a)-1速率推迟,平均地表冻结终日为5月18日,以3.3 d·(10a)-1速率提前,与变暖前相比,地表冻结终日提前了12 d,地表冻结初日推迟了14 d。季节冻土平均冻结时间为133.9 d,呈西高东低分布,总体以1.9 d·(10a)-1速率减少,与变暖前相比减少了8.8 d。年最大冻结深度及冻结时间分别在2004年和2002年发生突变,相比气温均有一定滞后...
[目的]评价三江源区综合发展水平,明晰时空格局变化、剖析主控因子,可为三江源区绿色高质量发展提供决策参考。[方法]文章从生态环境、经济和社会3个层面构建了三江源区综合发展水平评价指标体系,使用熵值法与综合指数评价模型相结合的方法,综合评价了2008—2017年三江源区综合发展水平;在此基础上,运用因子分析法揭示了影响三江源区综合发展水平的主控因子,并对主控因子与综合发展水平进行空间可视化分析,最后针对分析结果提出了发展对策与建议。[结果](1) 2008—2017年整体上三江源区综合发展水平不断提高,增幅为42.55%,但发展实力依然偏弱,主要以低质量发展水平为主,面积占比总计达42.72%,总体呈现黄河源区综合发展水平高于长江源区和澜沧江源区,三江源区东部综合发展水平高于中、西部的分布格局。(2)在地区层面,称多、若尔盖、阿坝等县发展水平显著提高,而达日、甘德、玛沁等县发展缓慢,雪灾害频发是其发展缓慢的主要原因。(3)人均GDP、农村常住居民人均可支配收入、人均全社会消费品零售总额、交通运输能力、社会保障能力、信息通达指数、积雪持续日数、积雪深度是影响三江源区综合发展水平的主控因子。...
利用CSR最新发布的GRACE RL06数据反演2006~2015年三江源地区陆地水储量的时空变化,并结合GLDAS水文模型、TRMM降水数据及地表冻融数据进行对比分析。结果表明,三江源地区的陆地水和地表水在2006~2015年的变化趋势分别为5.2±1.2 mm/a和-3.8±0.9 mm/a;降水与陆地水的变化密切相关,也是造成陆地水储量呈季节性变化的主要原因;冻土作为特殊的蓄水层,影响着三江源地区地表水与地下水之间的水力联系,冻土活动可能造成GRACE与GLDAS水储量之间的差异;根据GRACE与GLDAS水储量在空间趋势上的差异推测,三江源地区高原多年冻土退化,活动层增厚。
冻土是冰冻圈的重要组成部分,三江源地区冻土面积较大,冻土变化对地表的水平衡、水文、地气之间的碳交换、寒区生态系统和地表景观等均会产生重要影响。资料显示:近57年来,三江源地区年平均最大冻土深度总体呈现减小趋势,1984年以来退化趋势尤为明显,平均每10a减小5.6cm。冻土开始冻结日期呈推迟趋势,平均每10a推迟3.2d。完全融化日期呈提前趋势,其中1990年以来融化日期提前趋势显著,平均每10a提前7.6d。冻土变化对生态、水文、土壤及工程稳定性等均产生了较大影响,建议相关部门高度关注冻土退化对生态环境、土壤特性和重大工程建设等产生的影响,加强应对气候变化方面的相关研究。
本文以三江源冻土型地下水库与植物群落依存关系为基础对冻土型地下水库对植物群落补水机理研究进行阐述:(1)三江源区典型植被对于维护区域的生态特征具有独特的生态价值,特殊的自然条件和环境决定了植被的分布特点。(2)三江源区冻土活动层具备规模地下水形成条件,提出冻土型地下水库模式。(3)三江源区冻土层与植被具有十分相关的耦合关系。(4)冻土活动层分布规律、冻土层中土壤含水率特点、冻土区径流水文过程为解释三江源区冻土型地下水库对典型高寒植被群落的补水机理提供基础的理论依据。(5)无损、准确、高效、便携的地质雷达是冻土勘察中较好的探测技术。针对三江源区冻土活动层对植被的补水机理研究现状,指出今后从地下水库视角分析冻土层的重点研究问题,包括冻土型地下水库补给植物群落的机理、冻土型地下水库的成库条件、冻土型地下水库排泄特征对三江源高寒植物群落稳定补水机制、冻土型地下水库对高寒植被的生态效应、地质雷达在冻土监测方面的应用等。基于这些研究问题,最后以三江源区典型高寒植物群落生长所需要的稳定补给水源为研究对象,提出冻土型地下水库稳定的补水机理与机制研究的思路,可为三江源区改善生态环境起到指导作用。
为描述季节性冻土地区的积融雪及冻土水热过程,采用能量平衡及水量平衡法建立融雪模型,采用有限体积法离散热传导方程和非饱和土壤水运动方程,并对其交界面处进行耦合处理,从而建立季节冻土区融雪冻土耦合数学模型。结合2005年曲玛莱实测站点的观测资料,从不同角度描述积雪变化,冻土活动层内土壤水热特征,检验模型方法的有效性,为揭示该地区的水文运动规律提供有力的支持。
为揭示青海三江源区水文活动规律,描述季节性冻土分布区内冻、融变化过程中土壤内部热量交换和水分迁移等物理过程,采用有限体积法离散热传导方程和非饱和土壤水运动方程并对其进行耦合求解,建立了冻土区土壤水热耦合模型。利用2005~2007年间9个测站的土壤水热观测资料,从不同角度分析了冻土活动层内的土壤水热特征,对土壤融化深度、表层土壤温度及表层土壤含水量等变化过程的模拟验证结果表明,该模型的模拟结果符合当地的水热运动规律。并定量分析检验了模型方法的有效性,揭示了三江源区的土壤水热运动规律,为该地区的生态系统服务提供了有力的支持。