冰川是干旱区重要的淡水资源,表碛覆盖区冰川边界的精准识别对水资源评估至关重要。传统冰川编目数据因光谱混淆与地形复杂性,难以辨识活动冰体与石冰川的过渡区域,导致冰川范围难以准确定位,冰川水资源评估存在很大不确定性。以帕米尔高原西部昆吉尔苏冰川为研究区,采用融合合成孔径雷达(SAR)与光学遥感的识别方法,利用Sentinel-1A数据的偏移量追踪技术与TanDEM数据的大地测量法,获取冰川表面速度场和高程变化情况,结合Landsat-8光学影像目视解译冰川边界,并分析气候因素的影响。结果表明:昆吉尔苏冰川中段(距末端3.8~5.8 km区域)呈现持续活动性,冬季流速峰值达0.2 m·d?1,物质交换显著;2013—2020年距末端3.8~5.8 km区域呈消融状态,而2020年后,中段累积增厚7.06±6.05 m,验证其仍为活跃冰流区。据此校正兰道夫冰川编目数据(RGI),发现原编目低估昆吉尔苏冰川面积约2.8 km2。本文提出的多源遥感协同识别方法可为表碛覆盖冰川的活动性识别与边界更新提供理论依据,对干旱区冰川水资源动态评估及全球冰川数据库更新具有重要参考意义。
冰川是干旱区重要的淡水资源,表碛覆盖区冰川边界的精准识别对水资源评估至关重要。传统冰川编目数据因光谱混淆与地形复杂性,难以辨识活动冰体与石冰川的过渡区域,导致冰川范围难以准确定位,冰川水资源评估存在很大不确定性。以帕米尔高原西部昆吉尔苏冰川为研究区,采用融合合成孔径雷达(SAR)与光学遥感的识别方法,利用Sentinel-1A数据的偏移量追踪技术与TanDEM数据的大地测量法,获取冰川表面速度场和高程变化情况,结合Landsat-8光学影像目视解译冰川边界,并分析气候因素的影响。结果表明:昆吉尔苏冰川中段(距末端3.8~5.8 km区域)呈现持续活动性,冬季流速峰值达0.2 m·d?1,物质交换显著;2013—2020年距末端3.8~5.8 km区域呈消融状态,而2020年后,中段累积增厚7.06±6.05 m,验证其仍为活跃冰流区。据此校正兰道夫冰川编目数据(RGI),发现原编目低估昆吉尔苏冰川面积约2.8 km2。本文提出的多源遥感协同识别方法可为表碛覆盖冰川的活动性识别与边界更新提供理论依据,对干旱区冰川水资源动态评估及全球冰川数据库更新具有重要参考意义。
冰川是干旱区重要的淡水资源,表碛覆盖区冰川边界的精准识别对水资源评估至关重要。传统冰川编目数据因光谱混淆与地形复杂性,难以辨识活动冰体与石冰川的过渡区域,导致冰川范围难以准确定位,冰川水资源评估存在很大不确定性。以帕米尔高原西部昆吉尔苏冰川为研究区,采用融合合成孔径雷达(SAR)与光学遥感的识别方法,利用Sentinel-1A数据的偏移量追踪技术与TanDEM数据的大地测量法,获取冰川表面速度场和高程变化情况,结合Landsat-8光学影像目视解译冰川边界,并分析气候因素的影响。结果表明:昆吉尔苏冰川中段(距末端3.8~5.8 km区域)呈现持续活动性,冬季流速峰值达0.2 m·d?1,物质交换显著;2013—2020年距末端3.8~5.8 km区域呈消融状态,而2020年后,中段累积增厚7.06±6.05 m,验证其仍为活跃冰流区。据此校正兰道夫冰川编目数据(RGI),发现原编目低估昆吉尔苏冰川面积约2.8 km2。本文提出的多源遥感协同识别方法可为表碛覆盖冰川的活动性识别与边界更新提供理论依据,对干旱区冰川水资源动态评估及全球冰川数据库更新具有重要参考意义。
基于遥感和GIS技术,获取2000—2021年中塔公路沿线地区冰川变化与冰川灾害时空分布特征,并利用极差变换法和熵权法开展了冰川灾害暴露度评估。结果表明:(1)2000年以来,中塔公路沿线地区冰川面积萎缩速率为0.20%·a-1±0.06%·a-1,物质平衡为-0.25±0.04 m w.e.·a-1,1992年以来的冰湖面积扩张速率为0.45%·a-1,均为帕米尔高原整体水平的数倍。(2)冰川不稳定性的增强直接导致中塔公路沿线地区冰川灾害风险普遍凸显,其中灾害发生的中高风险区域主要集中在公路西段。(3)中塔公路沿线地区冰川灾害暴露度宏观格局主要与致灾因子和承灾体分布密度、地形与地质环境复杂程度,以及气候暖湿化趋势的空间差异等因素有关。研究结果初步揭示了中塔公路沿线地区冰川灾害暴露度的宏观格局,可为灾害脆弱性、影响力和情景预测研究等提供参考。
基于遥感和GIS技术,获取2000—2021年中塔公路沿线地区冰川变化与冰川灾害时空分布特征,并利用极差变换法和熵权法开展了冰川灾害暴露度评估。结果表明:(1)2000年以来,中塔公路沿线地区冰川面积萎缩速率为0.20%·a-1±0.06%·a-1,物质平衡为-0.25±0.04 m w.e.·a-1,1992年以来的冰湖面积扩张速率为0.45%·a-1,均为帕米尔高原整体水平的数倍。(2)冰川不稳定性的增强直接导致中塔公路沿线地区冰川灾害风险普遍凸显,其中灾害发生的中高风险区域主要集中在公路西段。(3)中塔公路沿线地区冰川灾害暴露度宏观格局主要与致灾因子和承灾体分布密度、地形与地质环境复杂程度,以及气候暖湿化趋势的空间差异等因素有关。研究结果初步揭示了中塔公路沿线地区冰川灾害暴露度的宏观格局,可为灾害脆弱性、影响力和情景预测研究等提供参考。
帕米尔高原是亚洲高山区最大的冰川作用中心,其冰川融水在区域水资源与水循环中发挥关键作用。然而,近年来对帕米尔高原冰川变化的认识仍存在争议,一方面认为喀喇昆仑-帕米尔高原冰川存在异常前进现象,另一方面认为帕米尔冰川正在加剧退缩。究其原因,一是研究时空范围不重合,二是研究中对冰川的定义有所不同。为明晰帕米尔高原无表碛覆盖冰川近30年来的时空变化情况,本研究基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI遥感影像数据,消除掉云层遮蔽、季节性积雪和冰川表碛覆盖对无表碛覆盖冰川面积的影响,获取了帕米尔高原1990—2020年期间无表碛覆盖冰川时空变化特征。结果显示,在过去30年帕米尔高原无表碛覆盖冰川面积以116.42 km2·a-1的速率由(12 108.98±250.38) km2缩减到(8 616.44±7.72) km2。在空间上,帕米尔高原西部无表碛覆盖冰川面积总体上呈退缩趋势,而帕米尔东部无表碛覆盖冰川面积则相对稳定。特别是在200...
帕米尔高原是亚洲高山区最大的冰川作用中心,其冰川融水在区域水资源与水循环中发挥关键作用。然而,近年来对帕米尔高原冰川变化的认识仍存在争议,一方面认为喀喇昆仑-帕米尔高原冰川存在异常前进现象,另一方面认为帕米尔冰川正在加剧退缩。究其原因,一是研究时空范围不重合,二是研究中对冰川的定义有所不同。为明晰帕米尔高原无表碛覆盖冰川近30年来的时空变化情况,本研究基于Google Earth Engine(GEE)平台,利用Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI遥感影像数据,消除掉云层遮蔽、季节性积雪和冰川表碛覆盖对无表碛覆盖冰川面积的影响,获取了帕米尔高原1990—2020年期间无表碛覆盖冰川时空变化特征。结果显示,在过去30年帕米尔高原无表碛覆盖冰川面积以116.42 km2·a-1的速率由(12 108.98±250.38) km2缩减到(8 616.44±7.72) km2。在空间上,帕米尔高原西部无表碛覆盖冰川面积总体上呈退缩趋势,而帕米尔东部无表碛覆盖冰川面积则相对稳定。特别是在200...
水资源是制约中国西北干旱区社会经济可持续发展和生态安全的关键因素。以发源于帕米尔高原东部的喀什噶尔河和叶尔羌河流域为研究区,基于该区6个气象站月平均气温和降水量观测资料,以及5条代表性河流的出山口水文站1950年代晚期以来的月径流量观测数据,分析了该区域气候和水文年际变化特征,以及气候变化背景下径流量的响应特征。结果发现:(1)研究区降水、气温都呈显著上升趋势,除盖孜河外,所有河流径流量均呈显著上升趋势。河流径流量的年内分布和年际变化特征反映了各河流径流主要补给来源的差异。(2)帕米尔高原东部河流出山口径流量受到气温和降水的共同影响,其中以冰川补给为主的叶尔羌河、库山河和盖孜河年径流量与当年夏季(6—8月)气温显著正相关(P<0.001);以降水和积雪补给为主的提孜那甫河和克孜河年径流量与上年7月至当年6月降水量显著正相关(P<0.001)。(3)随着气温升高和降水量增加,流域的蒸发加剧,帕米尔高原东部河流径流量对气候变化的响应出现了明显的变化:年径流量与夏季气温的正相关关系减弱,与上年7月至当年6月降水量正相关增强。
水资源是制约中国西北干旱区社会经济可持续发展和生态安全的关键因素。以发源于帕米尔高原东部的喀什噶尔河和叶尔羌河流域为研究区,基于该区6个气象站月平均气温和降水量观测资料,以及5条代表性河流的出山口水文站1950年代晚期以来的月径流量观测数据,分析了该区域气候和水文年际变化特征,以及气候变化背景下径流量的响应特征。结果发现:(1)研究区降水、气温都呈显著上升趋势,除盖孜河外,所有河流径流量均呈显著上升趋势。河流径流量的年内分布和年际变化特征反映了各河流径流主要补给来源的差异。(2)帕米尔高原东部河流出山口径流量受到气温和降水的共同影响,其中以冰川补给为主的叶尔羌河、库山河和盖孜河年径流量与当年夏季(6—8月)气温显著正相关(P<0.001);以降水和积雪补给为主的提孜那甫河和克孜河年径流量与上年7月至当年6月降水量显著正相关(P<0.001)。(3)随着气温升高和降水量增加,流域的蒸发加剧,帕米尔高原东部河流径流量对气候变化的响应出现了明显的变化:年径流量与夏季气温的正相关关系减弱,与上年7月至当年6月降水量正相关增强。
冰川运动控制着冰量输送变化,为冰川变化和冰川灾害研究提供重要信息。为了探讨东帕米尔高原冰川运动特征及其影响因素,基于ITSLIVE和GoLIVE分析了不同规模、不同地形条件、表碛/非表碛区域的冰川运动速度状况。研究结果表明:(1)东帕米尔高原冰川平均运动速度为5.31 m·a-1,冰川运动速度与冰川规模相关,表现为大冰川比小冰川运动快;(2)冰川运动速度与平均坡度相关,表现为随平均坡度增加先增后减,坡度过大不利于冰川积累,表现为厚度(规模)小,则速度慢。(3)西南(8.69 m·a-1)、东南(11.67 m·a-1)坡向的冰川运动速度大于其它坡向的冰川运动速度,与各个坡向的冰川规模相关。(4)表碛覆盖型冰川的运动速度小于非表碛覆盖型冰川,表碛对冰川运动速度起到抑制作用。(5)1989—2018年东帕米尔高原冰川运动速度表现稳定,与冰川年际变化稳定相对应。消融期冰川运动速度小于其它季节,与年内冰川厚度变化相关。