为应对高海拔复杂地形下的公路设计挑战,以滇西北高海拔高速公路项目为例,在高海拔、山岭区、长纵坡的情况下,考虑路线设计合规性、路线设计水平提升、工程造价合理控制等项目实际需求,通过项目工可与初步设计方案关键指标对比、规范运用、沿线积雪冰冻线调查等方法,对项目连续长纵坡方案进行论证,并针对高海拔车辆动力性能衰减、连续纵坡安全阈值模糊、阴坡积雪冰冻灾害突出等核心问题,提出分级降坡设计与气候敏感性选线方法,以期为同类项目提供参考。
IMS雪冰产品是多源数据的融合产品,提供北半球逐日无云的雪冰覆盖范围,在青藏高原积雪遥感监测和研究中具有广阔的应用前景。利用Landsat-8 OLI积雪覆盖数据对IMS 4km分辨率雪冰产品在青藏高原积雪监测中的精度进行了评估验证。研究结果表明:(1)IMS 4km雪冰产品的平均总精度为76.0%,平均制图和无雪分类精度分别是88.3%和84.9%,利用IMS 4km雪冰产品监测青藏高原积雪具有较好的精度,可以用于青藏高原大尺度积雪覆盖监测;(2)平均多测率为45.4%,漏测率11.7%,IMS 4km雪冰产品高估了实际积雪面积,且积雪面积比例越高,IMS的积雪判识能力越强,同时出现误判几率越高,而漏判几率越低;(3)IMS 4km积雪监测精度在青藏高原总体上呈现海拔较高地段积雪的制图精度较高,随着海拔的降低,积雪监测的漏测和多测呈增加趋势;(4)相比地面观测数据的区域代表性不足问题,基于高分辨率遥感数据的地面积雪分布特征更为详细,得到更为准确可靠的验证结果。
在系统评估青藏高原积雪观测典型气象站历史定位坐标精度基础上,利用站点雪深资料对NOAA IMS4km和1km分辨率雪冰产品在青藏高原的精度和适用性进行了验证和评估,定量分析了IMS4km到1km空间分辨率提高和气象站历史定位与GPS定位坐标之间的差异对青藏高原IMS积雪监测精度的影响。结果表明:青藏高原个别气象站历史坐标与当前GPS接收机定位之间存在较大的差异,如安多气象站经度偏小0.6°,纬度偏大0.08°。IMS4km雪冰产品在青藏高原的总精度介于76.4%~83.2%,平均为80.1%,积雪分类精度介于35.8%~60.7%,平均为47.2%,平均误判率为17.1%,平均漏判率为45.5%,总体上呈现地面观测的积雪日数越多、平均雪深越大,其总体监测精度越低,而积雪分类精度越高的特点。IMS分辨率从4km到1km总体精度平均提高了2.9%,积雪分类精度平均提高了0.9%,主要是由于个别站点的精度提升较大引起的,对高原多数台站积雪监测精度的改进和提升很小。除个别台站外,目前气象站历史坐标和GPS定位坐标之间的差异,对IMS4km积雪监测精度验证结果没有影响。然而,今后随着卫星遥感技术...
针对全球变化背景下极端升温、暴雪和雪面雨等事件增多以及我国西北干旱区融雪洪水灾害风险增大问题,简要概述了干旱区融雪洪水预报预警系统及其关键技术的研究进展,重点阐述了近年来发生频率增加、灾害风险大,但在干旱区未引起重视的雪面雨洪水的研究进展,提出了西北干旱区融雪洪水高精度预报预警所面临的关键科学问题,指出需在揭示干旱区融雪洪水灾害致灾机理、成灾机制及其演化规律基础上,研发干旱区融雪洪水灾害监测预警装置并构建立体监测体系,研究雨雪冰混合洪水形成及演进过程并建立模型,构建洪水风险评估指标体系,建成干旱区融雪洪水智能化预报预警决策支持平台,动态展示流域实时、潜在及未来超标准融雪洪水的淹没范围,评估风险程度,并提出防洪技术和工程方案以及洪水资源化利用途径等应对措施。
山区水资源主要来自降雨、积雪、冰川融水产生的径流。无论以何种产流为主的流域,基流都是其河川径流的重要组成部分,是枯水季节径流的主要来源。开展雨-雪-冰不同产流下河川基流过程模拟研究对流域水资源管理和河流健康维护具有重要意义。不同产流下可靠的基流分割是面临的关键问题。本项研究创新地引入具有物理意义、含有较少参数、参数化简便的非线性库理论,构建基流过程模拟方程,发展不同产流下分布式水文模型中河川基流过程模拟方法;将源于降雨径流流域的数字滤波法,拓展到雪-冰产流流域,建立适用于雪-冰产流流域的数字滤波基流分割方程;利用改进的模型,在干旱-高寒山区以雪冰产流为主的玛纳斯河流域和半湿润-湿润区以降雨产流为主的沙颍河流域,检验和完善理论研究成果,研究雨-雪-冰不同产流下河川基流过程的季节、年际变化特征及控制机理,量化地下水对河川径流的贡献,揭示干旱-高寒山区和半湿润-湿润区河川基流过程特征的异同。
2016-01【中文摘要】氮循环是全球变化研究的重要领域之一,雪冰中含氮物质的记录过程及其环境意义的讨论更是全球雪冰研究的热点之一。本项目以新疆天山冰川国家野外科学观测研究站的观测网络为依托,选取乌鲁木齐河源1号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川与庙尔沟平顶冰川,在多年观测研究与资料积累的基础上,通过大气气溶胶与雪坑样品,系统地探讨了天山东部典型冰川区气-雪-冰界面上主要含氮离子(硝酸根与铵根)的记录过程及环境意义。乌鲁木齐河源1号冰川积累区上方大气气溶胶与表层雪中含氮离子浓度均呈现出明显的季节变化,气-雪间硝酸根浓度在干季显著相关,而铵根则在湿季相关性较好。以夏季淋溶作用为主的后沉积过程可以明显改造雪层中硝酸根与铵根的浓度剖面,且雪层上部变化强烈,下部相对稳定。冰芯记录下的环境信息是经过长期淋溶改造后较为稳定的信息,浓度峰间距与通量都明显减小。三个典型冰川区同期雪坑样品中硝酸根浓度表现出自西向东升高的趋势,而铵根则为哈希勒根51号冰川<庙尔沟平顶冰川<乌鲁木齐河源1号冰川,这种空间分布格局受远源沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放以及积累区采样点环境差异的共同影响。
2008-01【中文摘要】结合气象卫星云图、实地观测资料和天气形势图等资料,确定珠峰地区大气降水的水汽源区与传输路径,并定量研究降水气团中各种物质在传输中的变化过程和幅度;通过对比分析每次降水(雪)过程中采集的大气、气溶胶、降水(雪)样品和降水过程完成后表层雪样品,估算大气中各种物质在雪冰沉降的量值;开展雪冰"后沉降过程"研究,确定雪冰中各种物质沉降后的变化过程和幅度。系统地、深入地开展雪冰现代过程的研究,明确雪冰中各种气候环境代用指标的适用性和可靠程度,提高对于冰芯记录中气候环境信息的本质和变化规律的认识。围绕本项目所完成的工作,最终提供一套较为完善、准确、科学的冰芯记录解释方法和参数,取得具有国际先进水平的科研成果。
2006-01