位于新疆天山东部的哈尔里克山冰川是典型的大陆型冰川,对气候变化响应极为敏感,研究哈尔里克山冰川现状及变化趋势具有重要的现实意义。基于Landsat TM、ETM+及OLI遥感影像,DEM数据等资料,采用波段比值阈值法和目视解译相结合的方法,提取了1990年、2000年、2010年、2020年4期冰川边界信息,研究了近30a天山东段哈尔里克山冰川面积的分布、变化及其对气候变化的响应关系。结果表明:(1)1990~2020年冰川面积呈持续退缩的趋势,冰川面积缩小28.34 km2,年平均退缩速率为0.73%·a-1,其中,2010年后冰川末端退缩速度最快。(2)随着海拔的升高,研究区的冰川分布呈现先增后减的趋势,海拔3 800~4 600 m冰川分布最多;小规模冰川(≤0.5 km2)的数量和面积都在增加,规模较大冰川(≥1 km2)的面积和数量都在减少;不同坡向的冰川也呈不同程度的退缩趋势,其中东坡冰川面积退缩速率最快,冰川分布呈西多东少、北多南少的特点;各个坡度的冰川也存在明显的退缩趋势,其中30°...
位于新疆天山东部的哈尔里克山冰川是典型的大陆型冰川,对气候变化响应极为敏感,研究哈尔里克山冰川现状及变化趋势具有重要的现实意义。基于Landsat TM、ETM+及OLI遥感影像,DEM数据等资料,采用波段比值阈值法和目视解译相结合的方法,提取了1990年、2000年、2010年、2020年4期冰川边界信息,研究了近30a天山东段哈尔里克山冰川面积的分布、变化及其对气候变化的响应关系。结果表明:(1)1990~2020年冰川面积呈持续退缩的趋势,冰川面积缩小28.34 km2,年平均退缩速率为0.73%·a-1,其中,2010年后冰川末端退缩速度最快。(2)随着海拔的升高,研究区的冰川分布呈现先增后减的趋势,海拔3 800~4 600 m冰川分布最多;小规模冰川(≤0.5 km2)的数量和面积都在增加,规模较大冰川(≥1 km2)的面积和数量都在减少;不同坡向的冰川也呈不同程度的退缩趋势,其中东坡冰川面积退缩速率最快,冰川分布呈西多东少、北多南少的特点;各个坡度的冰川也存在明显的退缩趋势,其中30°...
冰川对气候变化极为敏感,冰川变化与区域生态、自然灾害、水资源等息息相关。高原冰川遥感信息提取及实时监测是监测冰川变化不可或缺的手段。为有效识别多尺度高分辨率遥感影像中的冰川,设计一种Glacier-Unet模型。(1)针对现有的基于Landsat卫星遥感影像高原冰川提取算法因缺乏应对复杂地物干扰影响的有效方法,导致反射目标信息丢失的问题。以青藏高原阿尼玛卿雪山为试验对象,选取基于Landsat-9遥感卫星高分辨率影像制作数据集。对高分辨率冰川遥感影像进行数据预处理,采取特征级融合和像素级融合制作多模态遥感数据影像,通过滑动切片、数据增强手段丰富语义分割数据集,保证模型训练准确性和鲁棒性;(2)针对零散、细小冰川识别能力不足的问题,设计门控多尺度过滤层(Gated Multi-scale Filter Layer, G-MsFL)滤除无用特征信息,使模型具备多尺度特征提取和特征融合能力,有效识别复杂地物环境中的冰川;(3)针对冰川轮廓模糊问题,设计并联双通道注意力模块(Paralleling Dual Attention Module, P-DAM)。将冰川边界丰富的上下文信息进行编码作...
冰川对气候变化极为敏感,冰川变化与区域生态、自然灾害、水资源等息息相关。高原冰川遥感信息提取及实时监测是监测冰川变化不可或缺的手段。为有效识别多尺度高分辨率遥感影像中的冰川,设计一种Glacier-Unet模型。(1)针对现有的基于Landsat卫星遥感影像高原冰川提取算法因缺乏应对复杂地物干扰影响的有效方法,导致反射目标信息丢失的问题。以青藏高原阿尼玛卿雪山为试验对象,选取基于Landsat-9遥感卫星高分辨率影像制作数据集。对高分辨率冰川遥感影像进行数据预处理,采取特征级融合和像素级融合制作多模态遥感数据影像,通过滑动切片、数据增强手段丰富语义分割数据集,保证模型训练准确性和鲁棒性;(2)针对零散、细小冰川识别能力不足的问题,设计门控多尺度过滤层(Gated Multi-scale Filter Layer, G-MsFL)滤除无用特征信息,使模型具备多尺度特征提取和特征融合能力,有效识别复杂地物环境中的冰川;(3)针对冰川轮廓模糊问题,设计并联双通道注意力模块(Paralleling Dual Attention Module, P-DAM)。将冰川边界丰富的上下文信息进行编码作...
积雪信息对公路工程具有十分重要的作用,确定积雪区域、评估积雪对线路的影响、研判冰雪灾害、确定工作区雪线,对公路工程设计、建设和运营安全具有重要影响。目前大多数积雪提取的方法在公路设计建设领域中的需求导向和评估分析不足。鉴于此,文章从积雪提取精度、鲁棒性、人工干预程度和时间成本等四个方面对多种主流积雪提取方法进行比较分析,结果表明:支持向量机的监督分类方法综合评估最优,最适用于公路工程领域的积雪提取。
积雪信息对公路工程具有十分重要的作用,确定积雪区域、评估积雪对线路的影响、研判冰雪灾害、确定工作区雪线,对公路工程设计、建设和运营安全具有重要影响。目前大多数积雪提取的方法在公路设计建设领域中的需求导向和评估分析不足。鉴于此,文章从积雪提取精度、鲁棒性、人工干预程度和时间成本等四个方面对多种主流积雪提取方法进行比较分析,结果表明:支持向量机的监督分类方法综合评估最优,最适用于公路工程领域的积雪提取。
雪线的高度分布变化常作为冰川的标志线,反映了冰川积累和消融物质平衡盈亏的分布。为了快速、准确地获取雪线分布信息,以时序星载多光谱遥感影像为数据源,从光谱像元灰度的梯度变化出发,提出了一种基于绿色波段像元灰度信息的自适应遥感影像分割方法,并以此估算雪线的高度变化。为验证方法的可行性,选取布加岗日冰川作为典型研究区,使用1994—2016年间的6景多光谱Landsat卫星遥感数据开展实验。研究结果表明,近20余年间,布加岗日冰川雪线高度存在持续上升趋势,且在空间分布上呈现东低西高的分布规律,这也侧面印证了东坡冰川降水量大幅小于西坡;在雪线时空变化方面,布加岗日冰川东坡雪线的升高速率明显高于西坡,抬升最快、最慢和平均速度分别为19.75 m/a、1.26 m/a、10.13 m/a。该方法和结果可为冰冻圈相关研究提供参考和借鉴。
雪线的高度分布变化常作为冰川的标志线,反映了冰川积累和消融物质平衡盈亏的分布。为了快速、准确地获取雪线分布信息,以时序星载多光谱遥感影像为数据源,从光谱像元灰度的梯度变化出发,提出了一种基于绿色波段像元灰度信息的自适应遥感影像分割方法,并以此估算雪线的高度变化。为验证方法的可行性,选取布加岗日冰川作为典型研究区,使用1994—2016年间的6景多光谱Landsat卫星遥感数据开展实验。研究结果表明,近20余年间,布加岗日冰川雪线高度存在持续上升趋势,且在空间分布上呈现东低西高的分布规律,这也侧面印证了东坡冰川降水量大幅小于西坡;在雪线时空变化方面,布加岗日冰川东坡雪线的升高速率明显高于西坡,抬升最快、最慢和平均速度分别为19.75 m/a、1.26 m/a、10.13 m/a。该方法和结果可为冰冻圈相关研究提供参考和借鉴。
冰川运动是认识冰川性质的关键因素,也是冰川动力学的主要研究内容之一,能够为冰川资源合理利用及冰川灾害预警提供基础支撑。利用2014—2020年Landsat 8遥感影像,采用影像互相关方法,提取科其喀尔巴西冰川表面运动速度,并分析冰川表面运动速度的时空变化特征及影响因素。研究结果表明:(1)科其喀尔巴西冰川年均运动速度为0.04~0.05 m·d-1;(2)冰川运动速度由中流线向边缘逐渐减小,在消融区随着海拔的升高而加快,在积累区随着海拔的升高而降低,物质平衡线附近运动最快(0.17~0.20 m·d-1),与冰川运动的一般规律一致;(3)冰川运动速度具有“暖季快,冷季慢”的季节变化特征,暖季比冷季快16.67%;(4)2014—2020年冰川运动速度呈微弱减小趋势,平均运动速度减少约0.01 m·d-1;(5)气温、降水对冰川的运动速度季节波动及年际变化都具有一定的影响。
冰川运动是认识冰川性质的关键因素,也是冰川动力学的主要研究内容之一,能够为冰川资源合理利用及冰川灾害预警提供基础支撑。利用2014—2020年Landsat 8遥感影像,采用影像互相关方法,提取科其喀尔巴西冰川表面运动速度,并分析冰川表面运动速度的时空变化特征及影响因素。研究结果表明:(1)科其喀尔巴西冰川年均运动速度为0.04~0.05 m·d-1;(2)冰川运动速度由中流线向边缘逐渐减小,在消融区随着海拔的升高而加快,在积累区随着海拔的升高而降低,物质平衡线附近运动最快(0.17~0.20 m·d-1),与冰川运动的一般规律一致;(3)冰川运动速度具有“暖季快,冷季慢”的季节变化特征,暖季比冷季快16.67%;(4)2014—2020年冰川运动速度呈微弱减小趋势,平均运动速度减少约0.01 m·d-1;(5)气温、降水对冰川的运动速度季节波动及年际变化都具有一定的影响。