石冰川空间分布制图对于研究寒旱区水文地质和气候变化具有重要意义。除野外实地调查和目视解译等传统手段外,深度学习与高分辨率自然彩色影像(RGB)相结合被应用于青藏高原的石冰川编目(TPRoGI)。然而,由于经典深度学习网络只接受三波段影像作为输入,拥有锐利的边界信息和丰富的光谱信息的近红外波段(NIR)尚未被应用于石冰川识别。因此,本次研究通过改进DeeplabV3+(IDNet),使其具备同时从RGB和NIR中提取和融合特征的能力。基于祁连山地区的Sentinel-2影像和TPRoGI训练IDNet,模型的准确率、精准度、召回率、特异度和mIoU(mean Inter over Union)分别为0.7830、0.7830、0.7840、0.7835和0.6916,各项指标均衡且稳定性高。IDNet模型在祁连山地区识别出459个被TPRoGI遗漏的石冰川,证明了基于IDNet和Sentinel-2 RGB-NIR影像识别石冰川可行,并能有效提升石冰川编目工作的效率和精度。
石冰川空间分布制图对于研究寒旱区水文地质和气候变化具有重要意义。除野外实地调查和目视解译等传统手段外,深度学习与高分辨率自然彩色影像(RGB)相结合被应用于青藏高原的石冰川编目(TPRoGI)。然而,由于经典深度学习网络只接受三波段影像作为输入,拥有锐利的边界信息和丰富的光谱信息的近红外波段(NIR)尚未被应用于石冰川识别。因此,本次研究通过改进DeeplabV3+(IDNet),使其具备同时从RGB和NIR中提取和融合特征的能力。基于祁连山地区的Sentinel-2影像和TPRoGI训练IDNet,模型的准确率、精准度、召回率、特异度和mIoU(mean Inter over Union)分别为0.7830、0.7830、0.7840、0.7835和0.6916,各项指标均衡且稳定性高。IDNet模型在祁连山地区识别出459个被TPRoGI遗漏的石冰川,证明了基于IDNet和Sentinel-2 RGB-NIR影像识别石冰川可行,并能有效提升石冰川编目工作的效率和精度。
在全球气候变暖的背景下,新疆的冰川迅速融化,形成了大量规模较小的冰湖。部分冰湖在短时间内迅速扩大,并可能引发溃决洪水,提高对这些小型冰湖的制图精度对深入了解冰川冰湖灾害机理至关重要。本文基于Sentinel-2影像和DUNet语义分割模型生成2022年新疆冰湖数据集,并结合历史冰湖数据分析了冰湖的空间分布特征。结果表明,大(>10 hm2)、中(>1~10 hm2)、小(≤1 hm2)型冰湖的制图平均误差分别为2.29%、10.02%、27.71%,平均误差均小于已有的三种冰湖产品,其中面积>0.81 hm2的冰湖相对误差为18.36%。2022年新疆>0.06 hm2的冰湖数量为6 854个,总面积为200.36 km2。其中,≤1 hm2的冰湖占总数量的70.32%,>1 hm2的冰湖占总面积的92.49%。阿尔泰山区、天山西部、天山南部是新疆冰湖分布最集中的区域,也是近30年来...
在全球气候变暖的背景下,新疆的冰川迅速融化,形成了大量规模较小的冰湖。部分冰湖在短时间内迅速扩大,并可能引发溃决洪水,提高对这些小型冰湖的制图精度对深入了解冰川冰湖灾害机理至关重要。本文基于Sentinel-2影像和DUNet语义分割模型生成2022年新疆冰湖数据集,并结合历史冰湖数据分析了冰湖的空间分布特征。结果表明,大(>10 hm2)、中(>1~10 hm2)、小(≤1 hm2)型冰湖的制图平均误差分别为2.29%、10.02%、27.71%,平均误差均小于已有的三种冰湖产品,其中面积>0.81 hm2的冰湖相对误差为18.36%。2022年新疆>0.06 hm2的冰湖数量为6 854个,总面积为200.36 km2。其中,≤1 hm2的冰湖占总数量的70.32%,>1 hm2的冰湖占总面积的92.49%。阿尔泰山区、天山西部、天山南部是新疆冰湖分布最集中的区域,也是近30年来...
冰面湖是冰川的重要组成部分,是冰川消融的指示器,不仅对全球气候变化响应迅速,而且对了解和掌握区域水资源信息意义重大。本文基于Sentinel-2遥感数据,利用随机森林算法,对巴尔托洛冰川冰面湖进行识别提取,并基于提取结果分析研究区冰面湖的空间分布特征,以及冰面湖面积、数量与冰川高程的关系。本文冰面湖提取的准确率达96.07%,完整率达92.18%,错误率为11.59%;识别出巴尔托洛冰川冰面湖567个,面积为249.46~37 134 m2;冰面湖多分布在距冰川末端3~26 km处,其中海拔3800~4300 m之间冰面湖数量最多,面积普遍较大,平均面积为1922 m2;随着高程的升高,冰面湖的数量和面积逐渐减少,在高程5300 m以上冰面湖数量仅为15个,平均面积为356 m2;高程升高导致冰面温度降低,是冰面湖数量和面积骤减的主要原因。
冰面湖是冰川的重要组成部分,是冰川消融的指示器,不仅对全球气候变化响应迅速,而且对了解和掌握区域水资源信息意义重大。本文基于Sentinel-2遥感数据,利用随机森林算法,对巴尔托洛冰川冰面湖进行识别提取,并基于提取结果分析研究区冰面湖的空间分布特征,以及冰面湖面积、数量与冰川高程的关系。本文冰面湖提取的准确率达96.07%,完整率达92.18%,错误率为11.59%;识别出巴尔托洛冰川冰面湖567个,面积为249.46~37 134 m2;冰面湖多分布在距冰川末端3~26 km处,其中海拔3800~4300 m之间冰面湖数量最多,面积普遍较大,平均面积为1922 m2;随着高程的升高,冰面湖的数量和面积逐渐减少,在高程5300 m以上冰面湖数量仅为15个,平均面积为356 m2;高程升高导致冰面温度降低,是冰面湖数量和面积骤减的主要原因。