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摘 要

天山是我国著名的山峰，而天山积雪也是宝贵的资源。由于山区地形复杂，气候恶劣，可达性差，用地面观测网来研究有着很大的局限性，而用卫星遥感影像因为其成像面积广、时效性强、数据来源连续、经济效益高等特点，已经成为监测雪消融过程的理想工具并已广泛使用。本研究利用具有较高时间、空间分辨率的HJ-1A及HJ-1B环境卫星CCD多光谱数据，以2017年4月至6月的消融时段为研究期，结合选择数字高程模型（DEM），分析了海拔以及坡向对天山积雪覆盖率的变化规律。研究结果表明：（1）在四月至六月中，雪盖变化率最大的为高山垫付植被带（3000-3800m），其次为冰雪带（3800m以上），而其他五个海拔带的变化率较低。（2）由于太阳辐射的原因，南北坡的积雪覆盖率存在一定的差异，北坡大于南坡。本次的研究结论可以天山水资源的利用以及环境变化提供科学依据。

关键词：卫星雪盖覆盖率；消融期雪情变化；天山典型区；地形因子影像

ABSTRACT

Tianshan mountain is a famous peak in China, and the snow cover of tianshan mountain is also a precious resource Due to the complex terrain, harsh climate and poor accessibility in mountainous areas, the study with ground observation network has great limitations. However, satellite remote sensing image has become an ideal tool for monitoring the snow ablation process and has been widely used due to its characteristics of wide imaging area, strong timeliness, continuous data sources and high economic benefits.In this study, the CCD multi-spectral data of hj-1a and hj-1b environmental satellites with high temporal and spatial resolution were used, and the ablation period from April to June 2017 was taken as the research period. In combination with the selected digital elevation model (DEM), the variation rules of the snow cover rate in tianshan mountain by elevation and slope direction were analyzed.The results show that :(1) from April to June, the highest change rate of snow cover is the alpine advance vegetation belt (3000-3800m), followed by the snow and ice belt (3800m or more), while the other five altitudes have lower change rate.(2) due to solar radiation, there is a certain difference in snow coverage between the north slope and the south slope, and the north slope is larger than the south slope.The conclusion of this study can provide scientific basis for the utilization of water resources and environmental change in tianshan mountain.

Key words: Satellite snow cover coverage;Change of snow situation during ablation;Tianshan typical area;Terrain factor image

目录

第一章 绪论 1

1.1 选题依据与背景 1

1.1.1 选题依据 1

1.1.2 选题背景 1

1.2 国内研究进展 2

1.3亟须解决的问题 6

1.4 技术路线图 7

第二章 研究区概况与数据资料 8

2.1 研究区域概况 8

2.2 数据资料 9

2.2.1 遥感数据 9

2.2.2 DEM数据 10

2.3 数据预处理 10

第三章 卫星雪盖时空变化信息提取 13

3.1 卫星雪盖信息提取 13

3.1.1 基于NDVI的雪盖信息提取 13

3.1.2 雪盖信息精度提取 13

3.2 消融期雪盖时空变化特征 14

3.2.1 空间变化特征 14

3.2.2 时间变化特征 15

第四章 地形因子对雪情影响分析 17

4.1 雪情特征获取 17

4.1.1 雪情变化时段划分 17

4.1.2 衰退曲线拟合 18

4.1.3 增长曲线拟合 20

4.2 衰退时段雪盖变化地形特征分析 21

4.2.1 海拔对积雪消融的影响 21

4.2.2 坡向对积雪消融的影响 22

4.3 新增时段雪盖变化地形特征分析 23

4.3.1 海拔对积雪积累的影响 23

4.3.2 坡向对积雪积累的影响 23

第五章 结论与展望 25

5.1 研究结论 25

5.2研究不足与展望 25

参考文献： 27

致谢 29

第一章 绪论

1.1 选题依据与背景

1.1.1 选题依据

积雪是指覆盖在陆地表面的雪层，一般也被称为雪盖。雪在地面所覆盖的面积达到附近你所能看见面积的一半以上者，就被称为积雪。天山位于我国西北干旱/半干旱区，是我国主要的稳定积雪区之一。而春季积雪消融期是积雪性融水的主要来源，积雪融水是维系该地区生态系统稳定、经济和社会发展的重要水源保障。天山作为亚洲东部的一条巨大山脉，从东边的中国新疆区域向西进入其他国家。天山地区特殊的地形地理条件，决定了春季积雪消融具有特殊性和重要的监测、预测价值。本研究所选择的玛纳斯河流域区域位于天山中段北坡，主要绵延着依连哈比尔尕山，属迎风面，降水较多。源于冰川区的河流也较多，且大多为自南向北流，水量丰富，在北麓形成许多广阔的冲积洪积扇和山前平原，成了我国著名的产棉、产粮基地之一。其上游山区有特殊的地形地理条件和丰富的积雪资源、以及下游地区冲积扇地形条件，使得选择该流域作为研究地形对积雪衰退的影响具有典型性。

1.1.2 选题背景

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