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...
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...
青藏高原多年冻土区地表土壤水分是该区地表各圈层之间物质和能量迁移转化的重要媒介,准确的地表土壤水分时空信息有助于分析该区土壤冻融循环过程、多年冻土退化特征以及在探讨地表土壤水分对气候变化的响应等方面具有重要科学意义。现阶段,青藏高原多年冻土发生着不同程度的退化,对区域土壤水分产生了显著影响。受限于该区高寒、缺氧以及恶劣天气的影响,青藏高原多年冻土区大范围的高分辨率土壤水分信息相对缺乏。为此,以青藏工程走廊沿线区域为研究区,以土壤水分的相关地表变量(地表温度、归一化植被指数、增强植被指数、坡度、坡向、高程、土壤质地、经纬度)为输入变量,以实测地表土壤水分为目标变量,基于随机森林回归方法分别建立了白天和夜间的土壤水分反演模型,得到了研究区2015~2018年5~9月地表土壤水分含量数据。结果表明:两个土壤水分反演模型均具有较好的反演精度,模型训练结果和验证结果与实测土壤水分含量的相关性均大于0.97,误差较小(RMSE=0.03 m3/m3),偏差接近于0 m3/m3,对各站点模拟结果较优,反演得到的地表土壤水分空间分布特征与植被分布特征一致,自东南向西北呈递减趋势。
青藏高原多年冻土区地表土壤水分是该区地表各圈层之间物质和能量迁移转化的重要媒介,准确的地表土壤水分时空信息有助于分析该区土壤冻融循环过程、多年冻土退化特征以及在探讨地表土壤水分对气候变化的响应等方面具有重要科学意义。现阶段,青藏高原多年冻土发生着不同程度的退化,对区域土壤水分产生了显著影响。受限于该区高寒、缺氧以及恶劣天气的影响,青藏高原多年冻土区大范围的高分辨率土壤水分信息相对缺乏。为此,以青藏工程走廊沿线区域为研究区,以土壤水分的相关地表变量(地表温度、归一化植被指数、增强植被指数、坡度、坡向、高程、土壤质地、经纬度)为输入变量,以实测地表土壤水分为目标变量,基于随机森林回归方法分别建立了白天和夜间的土壤水分反演模型,得到了研究区2015~2018年5~9月地表土壤水分含量数据。结果表明:两个土壤水分反演模型均具有较好的反演精度,模型训练结果和验证结果与实测土壤水分含量的相关性均大于0.97,误差较小(RMSE=0.03 m3/m3),偏差接近于0 m3/m3,对各站点模拟结果较优,反演得到的地表土壤水分空间分布特征与植被分布特征一致,自东南向西北呈递减趋势。
青藏高原多年冻土区地表土壤水分是该区地表各圈层之间物质和能量迁移转化的重要媒介,准确的地表土壤水分时空信息有助于分析该区土壤冻融循环过程、多年冻土退化特征以及在探讨地表土壤水分对气候变化的响应等方面具有重要科学意义。现阶段,青藏高原多年冻土发生着不同程度的退化,对区域土壤水分产生了显著影响。受限于该区高寒、缺氧以及恶劣天气的影响,青藏高原多年冻土区大范围的高分辨率土壤水分信息相对缺乏。为此,以青藏工程走廊沿线区域为研究区,以土壤水分的相关地表变量(地表温度、归一化植被指数、增强植被指数、坡度、坡向、高程、土壤质地、经纬度)为输入变量,以实测地表土壤水分为目标变量,基于随机森林回归方法分别建立了白天和夜间的土壤水分反演模型,得到了研究区2015~2018年5~9月地表土壤水分含量数据。结果表明:两个土壤水分反演模型均具有较好的反演精度,模型训练结果和验证结果与实测土壤水分含量的相关性均大于0.97,误差较小(RMSE=0.03 m3/m3),偏差接近于0 m3/m3,对各站点模拟结果较优,反演得到的地表土壤水分空间分布特征与植被分布特征一致,自东南向西北呈递减趋势。
IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准。文中主要对该报告第九章"海洋、冰冻圈和海平面"中与海洋环流的相关评估内容进行解读。与以前的IPCC报告相比,AR6进一步确认人类活动对海洋环流的影响,并基于最新的数值模式给出对未来变化预估的结果。报告指出,海洋各区域表层盐度梯度增加(基本确定),预估到21世纪末认为海水较淡的海洋区域将变得更淡,而咸的区域将变得更咸(中信度);至少自1970年以来在全球海洋绝大多数区域的上层海洋层结更稳定(基本确定),预估到21世纪末认为上层海洋的密度层结会继续增加(基本确定),而绝大多数区域的混合层深度在高排放情景下会变浅(低信度);自20世纪80年代以来海洋热浪的发生频次翻倍(高信度)且持续时间更久(中信度),预估结果认为海洋热浪发生频次将更高;在4个东边界上升流系统中,20世纪80年代以来,仅有加利福尼亚上升流系统经历了有利于上升流的风力增强,而其他3个上升流系统未出现(中信度),东边界上升流系统将以偶极子的空间型态变化,即低纬度减弱而高纬度增强(高信度);所...
IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准。文中主要对该报告第九章"海洋、冰冻圈和海平面"中与海洋环流的相关评估内容进行解读。与以前的IPCC报告相比,AR6进一步确认人类活动对海洋环流的影响,并基于最新的数值模式给出对未来变化预估的结果。报告指出,海洋各区域表层盐度梯度增加(基本确定),预估到21世纪末认为海水较淡的海洋区域将变得更淡,而咸的区域将变得更咸(中信度);至少自1970年以来在全球海洋绝大多数区域的上层海洋层结更稳定(基本确定),预估到21世纪末认为上层海洋的密度层结会继续增加(基本确定),而绝大多数区域的混合层深度在高排放情景下会变浅(低信度);自20世纪80年代以来海洋热浪的发生频次翻倍(高信度)且持续时间更久(中信度),预估结果认为海洋热浪发生频次将更高;在4个东边界上升流系统中,20世纪80年代以来,仅有加利福尼亚上升流系统经历了有利于上升流的风力增强,而其他3个上升流系统未出现(中信度),东边界上升流系统将以偶极子的空间型态变化,即低纬度减弱而高纬度增强(高信度);所...
IPCC第六次评估报告(AR6)于2021年8月在IPCC第一工作组第14次联合大会上得到审议通过,并得到了IPCC第54届全会接受和批准。文中主要对该报告第九章"海洋、冰冻圈和海平面"中与海洋环流的相关评估内容进行解读。与以前的IPCC报告相比,AR6进一步确认人类活动对海洋环流的影响,并基于最新的数值模式给出对未来变化预估的结果。报告指出,海洋各区域表层盐度梯度增加(基本确定),预估到21世纪末认为海水较淡的海洋区域将变得更淡,而咸的区域将变得更咸(中信度);至少自1970年以来在全球海洋绝大多数区域的上层海洋层结更稳定(基本确定),预估到21世纪末认为上层海洋的密度层结会继续增加(基本确定),而绝大多数区域的混合层深度在高排放情景下会变浅(低信度);自20世纪80年代以来海洋热浪的发生频次翻倍(高信度)且持续时间更久(中信度),预估结果认为海洋热浪发生频次将更高;在4个东边界上升流系统中,20世纪80年代以来,仅有加利福尼亚上升流系统经历了有利于上升流的风力增强,而其他3个上升流系统未出现(中信度),东边界上升流系统将以偶极子的空间型态变化,即低纬度减弱而高纬度增强(高信度);所...
青藏高原东南部海拔高,地形复杂,云量大,准确掌握该地区的积雪分布特征对于积雪灾害防治非常重要。论文以2013—2019年冬季积雪积累期云量符合要求的35景高分一号(GF-1)影像为基础,将全色影像和多光谱影像融合为2 m分辨率影像,通过目视解译获取了研究区积雪的空间分布特征,结合改进后的30 m分辨率SRTM DEM,探讨了地形对积雪分布的影响。结果表明:积雪像元在研究区范围内占比为33.1%。积雪的垂直分布特征明显:积雪在高程带4000~5000 m(高海拔)处分布较集中,积雪面积占比为18.1%;在高程带0~2000 m、2000~3000m和6000~7000 m处积雪面积占比均不到0.1%。积雪在北坡、东北坡的分布比例较高,均为15%以上;在南坡、西坡、西南坡、东南坡分布比例较低,均为10%左右。将基于GF-1影像获取的积雪分布分别与同日获取的根据MODIS V6积雪产品计算的积雪比例(MODIS FSC)和积雪分布的对比表明,64.4%的MODIS FSC像元绝对误差不超过10%,MODIS积雪分布产品对含雪像元的漏分率和误分率平均为33.8%和32.7%,说明MODIS积雪...