天山中段玛纳斯河上游山区雪盖衰退过程遥感研究

李海星

南京工业大学测绘科学与技术学院，南京 江苏 211816

季节性积雪的积累与消融，伴随着能量与水分的存储与再释放，在气候系统中扮演着极其重要的角色，是干旱半干旱地区宝贵的淡水资源。定量识别积雪信息并研究消融期雪盖的时空衰退特征，对流域水资源管理与气候变化具有重要的实际应用与科学研究价值。论文基于国产环境一号(HJ-1A/B)卫星数据，以天山中段玛纳斯河上游山区为研究区，结合实地考察实测数据，研究和掌握雪盖衰退过程的时空变化差异和特点。主要研究内容和结论如下：

(1) 雪盖信息的遥感识别。通过野外考察及实地测量，获取不同状态积雪、典型地物的光谱反射率数据，分析不同状态积雪以及典型地物的反射光谱特征，获得积雪信息的卫星图像响应特征。利用J-M(Jeffries-Matusita)分离数筛选出表征积雪新老状态的最敏感指标为积雪粒径指数和绿光波段反射率，采用层次分析法构建积雪老化指数，有效识别了山区复杂地形条件下雪盖范围与状态信息。

(2) 雪盖衰退的时段变化特点。构建了基于多时相雪盖消融信息变化时序。通过雪盖面积和老化指数双重变量时序变化的极大/小值，划分雪盖衰退时段。再通过时段变化速率、雪盖状态转移速率归纳雪盖衰退的时段与高度带变化特点。结果表明，在每个衰退时段内雪盖面积减少速率和老化指数增加速率具有“缓慢-加速-趋缓”的特点。在整个积雪消融期，各衰退时段的雪盖面积减少速率则逐时段降低，积雪老化指数的增加速率逐时段先降后升。……