纳木错流域湖冰变化研究及其对气候变化的响应

摘要

湖泊是自然的综合体，是大气圈、生物圈、土壤圈和陆地水圈相互作用的连接点，它的形成与消失、扩张与收缩及其引起的生态环境的演化过程都是全球的、区域的和局部的构造和气候事件共同作用的结果.因此湖泊是全球环境变化的敏感区域，而青藏高原冰川和内陆湖泊都是气候变化敏感的指示器，开展青藏高原的冰川变化和湖泊变化研究，对研究全球气候变化和可持续发展具有重要的意义。 遥感与地理信息系统技术的快速发展，为湖泊研究提供了技术支持，本文在国家自然科学基金项目(40601056，40121101)，国家重点基础研究发展计划项目(2009CB723901)，公益性行业（气象）科研专项“中国冰冻圈卫星监测关键技术研究及系统开发”(GYHY(QX)2007-6-18)，中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室开放基金和中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程实验室领域前沿项目的支持下，以纳木错为研究对象，利用纳木错湖区2005～2007年间的EOS/MODIS1B遥感数据及1976年至今的部分TM等遥感数据进行湖泊冻结解冻遥感监测，结合计算机及地理信息系统等技术，探索湖泊冻结解冻的遥感影像解译标志和方法，分析研究区内湖泊冻结解冻的变化，为青藏高原其他湖泊的研究提供方法，通过密度分割提取湖水湖冰，论文的主要研究成果和结论如下： 1、遥感图像数字处理对图像信息的增强具有很好的效果，具有较强的灵活性，遥感图像处理也具有很强的针对性和选择性，不同的处理方法对不同的地物信息增强和提取具有一定的针对性.通过本研究中多次试验证明，对于纳木错湖面信息的提取，采用图像假彩色合成，密度分割法，结合目视解释，能够更有利于湖水湖冰的识别和解译，达到了很好的效果. 2、研究表明，近几十年来，由于全球气候变暖，加之人类对资源过度地开发和利用，导致环境发生了不同程度的变化，同时，随着气候变暖、变干，入湖河的径流量，也大幅度下降，受全球气候变暖的影响，高山冰川融化及区域地质构造等因素的影响，纳木错总面积扩大，湖区生态系统相应的出现一系列互动表征. 3、纳木错30年来的湖泊变化与气候变化互动相关. 根据纳木错近30年来气温变化特征的对比、近30年来降水变化特征的对比，对纳木错近30年来的气候变化进行了分析.研究表明： ①纳木错自1970年来冷季气温的变化表现为升温，且升温幅度略大； ②纳木错自1970年来冷季降水的变化表现为增加，蒸发量减小； 随着气温升高，念青唐古拉山的冰川消融加速，作为冰雪融水补给及降水补给为主的纳木错湖区面积扩大，气温升高，致使湖面封冻在时间上延迟. 从长期来看，1976～2006年12月中下旬期间，纳木错湖区湖水面积及其所占比例呈增加趋势，相对应的，湖冰面积及其所占比例则呈现下滑趋势，而这与该时间段纳木错流域的气温升高，降水量增加，蒸发减小是有直接关系的. 短期研究也显示，纳木错湖冰冻结时间延迟，解冻时间提前，这与30多年来的气候变化是密不可分的.

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1论文的主题及研究内容

1.2论文的研究意义

1.3国内外湖冰研究进展

1.3.1 RS与GIS技术在湖泊冰川研究中的应用

1.3.2青藏高原气候环境变化研究

1.3.3湖泊环境变化对气候变化的响应研究

1.4技术路线

2研究区概况

2.1地理位置

2.2自然地理概况

2.3社会经济概况

3数据预处理

3.1 HDF数据格式简介

3.2数据类型及来源

3.3数据预处理

3.3.1数据转化与处理

3.3.2波段选择及影像合成

3.3.3反射率等的转换与计算

3.4专题数据提取

3.4.1湖泊、湖冰与其他地物的区分

3.4.2湖泊与湖冰的解译

3.5混合象元处理方法简介

4基于GIS空间分析的湖冰变化

4.1 2005-2007三年短期湖冰变化研究

4.1.1 2005湖面反射率及辐射率数据的变化分析

4.1.2 2006湖面反射率数据的变化分析

4.1.3 2007湖面反射率数据的变化分析

4.2 1976-2006三十年来湖冰变化研究

4.2.1开始封冻研究

4.2.2封冻期间研究

4.2.3 30年来湖泊面积变化研究

4.3小结

5湖泊冰川变化对气候变化的响应

5.1纳木错流域三十多年的气候变化特征

5.2纳木错流域湖泊冰川变化对气候的响应

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论著

致 谢