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湖泊富营养化是目前公众和政府关注的热点问题之一。热红外遥感技术被广泛应用于识别入湖地下水排泄区,但传统热红外遥感方法并未考虑冻结湖泊表面覆盖的积雪和冰层对反演湖水表面温度的影响,限制了其识别入湖地下水排泄区的精度和适用性。基于遗传算法-支持向量回归(geneticalgorithm-supportvector regression,GA-SVR)模型和中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectoradiometer,MODIS)遥感数据开展了对东北季节性冻土平原区典型湖泊查干湖湖水表面温度的反演与预测研究,识别了不同时期入湖地下水的排泄区。结果表明:GA-SVR模型可将冰封期热红外遥感法反演湖水表面温度的R2由0.69提高到0.95,其识别的入湖地下水排泄区与湖泊中高222Rn浓度的分布区域一致。研究结果可为有效识别查干湖营养物质主要来源和查干湖水环境安全管控提供科技支撑。

期刊论文 2025-04-09 DOI: 10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20250005

湖泊富营养化是目前公众和政府关注的热点问题之一。热红外遥感技术被广泛应用于识别入湖地下水排泄区,但传统热红外遥感方法并未考虑冻结湖泊表面覆盖的积雪和冰层对反演湖水表面温度的影响,限制了其识别入湖地下水排泄区的精度和适用性。基于遗传算法-支持向量回归(geneticalgorithm-supportvector regression,GA-SVR)模型和中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectoradiometer,MODIS)遥感数据开展了对东北季节性冻土平原区典型湖泊查干湖湖水表面温度的反演与预测研究,识别了不同时期入湖地下水的排泄区。结果表明:GA-SVR模型可将冰封期热红外遥感法反演湖水表面温度的R2由0.69提高到0.95,其识别的入湖地下水排泄区与湖泊中高222Rn浓度的分布区域一致。研究结果可为有效识别查干湖营养物质主要来源和查干湖水环境安全管控提供科技支撑。

期刊论文 2025-04-09 DOI: 10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20250005

湖泊富营养化是目前公众和政府关注的热点问题之一。热红外遥感技术被广泛应用于识别入湖地下水排泄区,但传统热红外遥感方法并未考虑冻结湖泊表面覆盖的积雪和冰层对反演湖水表面温度的影响,限制了其识别入湖地下水排泄区的精度和适用性。基于遗传算法-支持向量回归(geneticalgorithm-supportvector regression,GA-SVR)模型和中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectoradiometer,MODIS)遥感数据开展了对东北季节性冻土平原区典型湖泊查干湖湖水表面温度的反演与预测研究,识别了不同时期入湖地下水的排泄区。结果表明:GA-SVR模型可将冰封期热红外遥感法反演湖水表面温度的R2由0.69提高到0.95,其识别的入湖地下水排泄区与湖泊中高222Rn浓度的分布区域一致。研究结果可为有效识别查干湖营养物质主要来源和查干湖水环境安全管控提供科技支撑。

期刊论文 2025-04-09 DOI: 10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20250005

湖泊表面温度是调节区域水碳循环和生物过程的关键参数,在湖泊能量和物质平衡中起着重要作用.作为全球气候变化的敏感区,青藏高原分布着上千个湖泊,这些湖泊对气候变化的响应直接关系到亚洲水塔的水安全和生态稳定.然而,近二十年来青藏高原湖泊表面温度的长期趋势及其驱动因素仍不明确.本研究基于一套全新的全天候无缝地表温度数据,采用代表性湖泊方法考虑了519~581个年际动态变化的湖泊的表面温度数据,分析了2000~2022年青藏高原湖泊表面温度的年际变化趋势及其驱动因素.结果表明:青藏高原湖泊整体上表现出变暖的趋势,年均湖泊表面温度的平均变化速率为(0.10±0.27)℃(10a)-1,其中61%的代表性湖泊温度增加.湖泊变暖主要集中在秋季, 91%的代表性湖泊温度升高,增温湖泊的平均变暖速率为(0.47±0.30)℃(10a)-1.春季湖泊的变暖程度仅次于秋季,但平均速率约为秋季的一半.冬季湖泊的温度呈两极化变化规律,虽然部分湖泊强烈变暖,但超过一半的湖泊明显变冷.夏季湖泊表面温度变化相对缓和.湖冰物候变化对湖泊温度的正反馈主导了年均湖泊表面温度趋势,总...

期刊论文 2025-04-07

湖泊表面温度是调节区域水碳循环和生物过程的关键参数,在湖泊能量和物质平衡中起着重要作用.作为全球气候变化的敏感区,青藏高原分布着上千个湖泊,这些湖泊对气候变化的响应直接关系到亚洲水塔的水安全和生态稳定.然而,近二十年来青藏高原湖泊表面温度的长期趋势及其驱动因素仍不明确.本研究基于一套全新的全天候无缝地表温度数据,采用代表性湖泊方法考虑了519~581个年际动态变化的湖泊的表面温度数据,分析了2000~2022年青藏高原湖泊表面温度的年际变化趋势及其驱动因素.结果表明:青藏高原湖泊整体上表现出变暖的趋势,年均湖泊表面温度的平均变化速率为(0.10±0.27)℃(10a)-1,其中61%的代表性湖泊温度增加.湖泊变暖主要集中在秋季, 91%的代表性湖泊温度升高,增温湖泊的平均变暖速率为(0.47±0.30)℃(10a)-1.春季湖泊的变暖程度仅次于秋季,但平均速率约为秋季的一半.冬季湖泊的温度呈两极化变化规律,虽然部分湖泊强烈变暖,但超过一半的湖泊明显变冷.夏季湖泊表面温度变化相对缓和.湖冰物候变化对湖泊温度的正反馈主导了年均湖泊表面温度趋势,总...

期刊论文 2025-04-07

湖泊表面温度是调节区域水碳循环和生物过程的关键参数,在湖泊能量和物质平衡中起着重要作用.作为全球气候变化的敏感区,青藏高原分布着上千个湖泊,这些湖泊对气候变化的响应直接关系到亚洲水塔的水安全和生态稳定.然而,近二十年来青藏高原湖泊表面温度的长期趋势及其驱动因素仍不明确.本研究基于一套全新的全天候无缝地表温度数据,采用代表性湖泊方法考虑了519~581个年际动态变化的湖泊的表面温度数据,分析了2000~2022年青藏高原湖泊表面温度的年际变化趋势及其驱动因素.结果表明:青藏高原湖泊整体上表现出变暖的趋势,年均湖泊表面温度的平均变化速率为(0.10±0.27)℃(10a)-1,其中61%的代表性湖泊温度增加.湖泊变暖主要集中在秋季, 91%的代表性湖泊温度升高,增温湖泊的平均变暖速率为(0.47±0.30)℃(10a)-1.春季湖泊的变暖程度仅次于秋季,但平均速率约为秋季的一半.冬季湖泊的温度呈两极化变化规律,虽然部分湖泊强烈变暖,但超过一半的湖泊明显变冷.夏季湖泊表面温度变化相对缓和.湖冰物候变化对湖泊温度的正反馈主导了年均湖泊表面温度趋势,总...

期刊论文 2025-04-07

基于MODIS温度产品,着重分析了2000—2020年格陵兰冰盖夏季表面温度和表面融化范围的年际变化趋势;联合IMBIE(冰盖物质平衡对比实验)数据分析表面温度对于冰盖物质平衡的影响;进一步讨论了大气环流对于格陵兰冰盖表面温度变化的影响。结果表明:格陵兰冰盖夏季表面温度和融化范围趋势较为一致,2000年初期呈现出显著的上升趋势,2012年达到峰值,随后波动下降;整个研究阶段北部区域是增温速率最大的区域,高于其他任何区域两倍,东南部和西南部是温度最高的区域却具有最小的增长率;格陵兰冰盖夏季表面温度、融化范围以及物质平衡之间都具有显著的相关性,同时格陵兰冰盖夏季表面温度每上升1℃,会导致其物质损失增加74.29Gt·a-1;最后,经过对北大西洋涛动(NAO)和格陵兰阻塞指数(GBI)指数的分析得到,格陵兰冰盖夏季表面温度受到GBI的影响要强于NAO的影响,冰盖夏季表面温度和NAO呈现出负相关(r=-0.64,P<0.05),和GBI呈现出正相关(r=0.77,P<0.05)。

期刊论文 2022-08-05

基于MODIS温度产品,着重分析了2000—2020年格陵兰冰盖夏季表面温度和表面融化范围的年际变化趋势;联合IMBIE(冰盖物质平衡对比实验)数据分析表面温度对于冰盖物质平衡的影响;进一步讨论了大气环流对于格陵兰冰盖表面温度变化的影响。结果表明:格陵兰冰盖夏季表面温度和融化范围趋势较为一致,2000年初期呈现出显著的上升趋势,2012年达到峰值,随后波动下降;整个研究阶段北部区域是增温速率最大的区域,高于其他任何区域两倍,东南部和西南部是温度最高的区域却具有最小的增长率;格陵兰冰盖夏季表面温度、融化范围以及物质平衡之间都具有显著的相关性,同时格陵兰冰盖夏季表面温度每上升1℃,会导致其物质损失增加74.29Gt·a-1;最后,经过对北大西洋涛动(NAO)和格陵兰阻塞指数(GBI)指数的分析得到,格陵兰冰盖夏季表面温度受到GBI的影响要强于NAO的影响,冰盖夏季表面温度和NAO呈现出负相关(r=-0.64,P<0.05),和GBI呈现出正相关(r=0.77,P<0.05)。

期刊论文 2022-08-05

冰川表面温度决定冰川表面热力状况分布和消融状态,其对建立冰川能量—物质平衡模型和研究气候变化背景下的冰川响应具有重要意义。Landsat系列卫星提供了海量免费高空间分辨率遥感数据,广泛应用于表面温度的时空变化研究。本文使用2013年5月至2014年9月的10景Landsat 8 TIRS热红外数据,对比三种单通道温度反演算法(覃志豪单窗算法、Juan C.Jiménez-Mu1oz普适性单通道算法和Jordi Cristóbal普适性单通道改进算法)和两种劈窗温度反演算法(Juan C.Jiménez-Mu1oz劈窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法)在祁连山七一冰川表面的准确度和适用性,结果表明:(1)劈窗算法反演精度高于单通道算法,其中Offer Rozenstein劈窗算法误差最小,均方根误差为1.75 K、平均绝对误差为1.49 K,而Jordi Cristóbal普适性单通道改进算法误差较大,均方根误差和平均绝对误差分别为3.35 K和2.72 K;(2)夏季消融期各算法均有较大偏差,冬季是各算法反演误差最小的季节;(3)覃志豪单窗算法对水汽含量敏感性最低,Off...

期刊论文 2021-03-31 DOI: 10.16089/j.cnki.1008-2786.000581

冰川表面温度决定冰川表面热力状况分布和消融状态,其对建立冰川能量—物质平衡模型和研究气候变化背景下的冰川响应具有重要意义。Landsat系列卫星提供了海量免费高空间分辨率遥感数据,广泛应用于表面温度的时空变化研究。本文使用2013年5月至2014年9月的10景Landsat 8 TIRS热红外数据,对比三种单通道温度反演算法(覃志豪单窗算法、Juan C.Jiménez-Mu1oz普适性单通道算法和Jordi Cristóbal普适性单通道改进算法)和两种劈窗温度反演算法(Juan C.Jiménez-Mu1oz劈窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法)在祁连山七一冰川表面的准确度和适用性,结果表明:(1)劈窗算法反演精度高于单通道算法,其中Offer Rozenstein劈窗算法误差最小,均方根误差为1.75 K、平均绝对误差为1.49 K,而Jordi Cristóbal普适性单通道改进算法误差较大,均方根误差和平均绝对误差分别为3.35 K和2.72 K;(2)夏季消融期各算法均有较大偏差,冬季是各算法反演误差最小的季节;(3)覃志豪单窗算法对水汽含量敏感性最低,Off...

期刊论文 2021-03-31 DOI: 10.16089/j.cnki.1008-2786.000581
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