新疆天山玛纳斯河流域高分辨率积雪遥感研究进展

新疆天山北麓玛纳斯河流域冬、春季积雪覆盖,高山冰川发育,是我国西北干旱区的典型流域,其冰雪融水对北疆工农业生产和生态环境具有重要意义.近五年来,在流域开展5次科学考察、积雪常规观测和星地同步观测,利用GF-1PMS(Panchromatic and Multi-Spectral)和WFV(Wide Field of View)、HJ-1CCD(Charge-Coupled Device)和IRS(Infrared Scanner)等国产高分光学遥感数据和C波段RADARSAT-2、ENVISAT ASAR等合成孔径雷达数据,探索山区复杂地形条件下的综合辐射校正方法,建立积雪识别模型获取积雪覆盖范围、积雪表面类型和积雪干湿状况,建立积雪参数反演模型获取雪粒径、雪深和雪水当量,分析流域积雪变化特征与雪盖衰退过程,进行流域融雪径流模型的参数率定、模拟与预报,为流域水资源合理利用与调配提供科学依据.     

玛纳斯河流域山区积雪反射光谱特征分析

以新疆玛纳斯河流域为研究区,利用三次野外观测获取的山区积雪光谱数据(波段范围为350~2500nm),分析研究区内的典型地物光谱曲线特征,以及新雪、污化雪、陈雪和风吹雪的反射特性,探讨污染物类型和浓度、雪层含水量、雪粒径、雪与枯草混合物对积雪反射特性的影响,为山区积雪识别提供依据.结果表明:受污染物、雪层含水量、雪粒径、雪与枯草混合物等因素影响,污化雪、陈雪、雪与枯草混合物的光谱曲线兼有积雪与非雪地物的反射特性;在可见光波段,污化雪、陈雪的反射率有不同程度的下降,但是依然高于非雪地物的反射率;在近红外波段,新雪、污化雪、陈雪、风吹雪、雪与枯草混合物的光谱曲线在1020nm、1250nm处均出现积雪特有的吸收谷,在1080nm、1320nm、2246nm波段均出现积雪特有的反射峰.另外,污染物在降低积雪反射率的同时,使得污化雪在可见光波段的光谱曲线呈现上升趋势,即呈现污染物自身的光谱曲线特征,与其它类型的积雪形成明显对比,是区分污化雪与其它类型积雪的关键所在.     

玛纳斯河流域山区积雪的C波段SAR图像表征

首先利用光学遥感数据识别新疆玛纳斯河流域山区积雪时空分布信息,然后利用C波段合成孔径雷达图像分析非积雪期、积雪期、融雪期的积雪和无积雪覆盖地表在不同下垫面类型、不同局部入射角、不同极化条件下的后向散射系数差异、后向散射系数变化情况和干涉相干性差异,结果表明:(1)在积雪期,积雪与无积雪覆盖地表后向散射系数相近,在融雪期,积雪覆盖地表后向散射系数比无积雪覆盖地表低5~10dB;(2)从非积雪期到积雪期,HH、VV极化的后向散射系数变化较小,HV、VH极化的后向散射系数降低2~4dB;(3)从积雪期到融雪期,积雪覆盖地表HH、VV极化的后向散射系数降低约2dB,HV、VH极化的后向散射系数变化不明显,无积雪覆盖地表HH、HV、VH、VV极化的后向散射系数增加2~3dB;(4)从非积雪期到融雪期,积雪覆盖地表HH、HV、VH、VV极化的后向散射系数降低约2dB,无积雪覆盖地表HH、VV极化的后向散射系数增加1~2dB,HV、VH极化的后向散射系数变化不明显;(5)HH、VV极化方式下积雪覆盖地表相干系数明显低于无积雪覆盖地表.SAR(Synthetic Aperture Radar)图像表征分析结果对积雪及其物理状态的雷达识别研究提供科学依据.     

基于极化SAR图像的玛纳斯河流域典型区积雪识别

极化合成孔径雷达具备全天候的积雪观测能力,而且能提供丰富的极化特征用于积雪识别.选取2014年3月19日新疆玛纳斯河流域典型区Radarsat-2数据,首先对全极化SAR(Synthetic Aperture Radar)数据进行目标分解提取积雪极化特征,再利用J-M距离(Jeffreys-Matusita)进行特征选择,分析不同极化特征对积雪的可分性,最后利用最优特征集和支持向量机(Support vector machine,SVM)进行积雪识别.结果表明:Yamaguchi分解和Freeman分解的体散射分量、相干矩阵特征值和香农熵四种极化特征对积雪有较强的识别能力;多种极化特征联合识别相对于单一特征识别积雪具有较大优势,基于四种极化特征的积雪识别精度达到84%.利用极化特征进行积雪识别可获得较好效果,能够弥补可见光遥感难以识别云下积雪的不足.     

玛纳斯河流域水文特征分析

玛纳斯河是天山北麓最大的内陆河,玛纳斯河流域是自治区重要的粮棉基地和开发区之一,它的开发和利用,在新疆山溪性河流的开发治理中具有典型性和代表性,因此了解玛纳斯河流域的水文特性,对流域内工农业生产和防洪工作都起着非常重要的作用。本文根据玛纳斯河流域多年水文观测资料,从所处的地理位置和自然特点出发,分析了玛河流域降水、蒸发、径流、洪水、泥沙和水质等方面的水文特征,分析了各水文要素的变化规律。     

玛纳斯河流域水文特征

本文从玛纳斯河流域所处的地理位置和自然特点出发，阐明了以夏季冰川积雪融水为主，降雨融雪混合补给型河流的水文特征。     

基于MODIS的玛纳斯河流域冰川积雪覆盖变化特征的分析

为分析玛纳斯河流域冰川积雪覆盖的变化特征,应对气候变化条件下区域水资源的变化,以MODIS数据为基础,利用归一化差分积雪指数方法提取了玛纳斯河流域的冰川积雪覆盖面积,研究了该流域1998—2006年的冰川积雪覆盖变化。结果表明：该流域的年际冰川积雪覆盖区域的平均海拔高度在1998—2002年表现为下降过程,在2002—2006年表现为上升过程;1998～2001年冰川积雪面积有一个缓慢增大的过程,而自2001年以后,出现了年均8km^2左右稳步减小的过程;另外,该流域冰川积雪面积与平均温度、降水分别呈显著负相关和正相关关系。这说明气候变暖对玛纳斯河流域山区冰川积雪的消融有明显促进作用。     

玛纳斯河流域地貌初步研究

玛纳斯河是天山北麓最大的一条河流,由于天山的隆升,在天山北麓形成了一系列的褶皱和断层,这一构造格局控制着玛纳斯河地貌的发育和演化.根据野外调查,玛纳斯河流域地貌由南向北横穿流域内的5个地貌带,即山地地貌带,山前褶皱低山丘陵带,串珠状冲积扇带,平原曲流带,玛纳斯河尾闾沙漠、湖泊带.同时玛纳斯河在不同地貌带塑造出了不同的河谷地貌.流域内新构造活动比较显著,表现为近东西向的活动褶皱与活动逆断裂,而且构造对地貌发育有明显控制作用,如山前褶皱丘陵形态为南翼缓,北翼陡,河流阶地发生拱曲和错断变形,冲积扇串珠状发育等.     

新疆玛纳斯河流域毛翅目昆虫

于１９９５ 年６ ～８ 月到１９９８ 年６ ～８ 月间在新疆玛纳斯河源头的部分流域,采用扫网、刷石等综合取样法,获得大量毛翅目（ Ｔｒｉｃｈｏｐｔｅｒａ） 昆虫幼期标本,共计１ ２６４ 头。经室内鉴定,分属７ 科７ 属,即纹石蛾科（ Ｈｙｃｌｒｏｐｓｙｃｈｉｄａｅ） 长腺纹石蛾属（ Ｄｉｐｌｅｃｔｒｏｎａ） ,舌石蛾科（ Ｇｌｏｓｓｏｓｏｍａｔｉｄａｅ） 舌石蛾属（ Ｇｌｏｓｓｏｓｏｍａ） ,等翅石蛾科（ Ｐｈｉｔｏｐｏｔａｍｉｄａｅ） 蠕等翅石蛾属（ Ｗｏｒｍａｌｄｉａ） ,多距石蛾科（ Ｐｏｌｙｃｅｎｔｒｉｐｏｄｉｄａｅ） 多距石蛾属（ Ｐｏｌｙｃｅｎｔｒｉｐｕｓ） ,鳞石蛾科（ Ｌｅｐｉｄｏｓｔｏｍａｔｉｄａｅ） 毛脉鳞石蛾属（ Ｄｉｎａｒｔｈｒｕｍ） ,沼石蛾科（Ｌｉｍｎｅｐｈｉｌｉｄａｅ） 截脉沼石蛾属（ Ａｐａｔａｎｉａ） ,拟石蛾科（ Ｐｈｒｙｇａｎｏｐｓｙｃｈｉｄａｅ）拟石蛾属（ Ｐｈｒｙｇａｎｏｐｓｙｃｈｅ） 。首次编写了新疆毛翅目常见科检索表,并对新疆毛翅目常见属的特征进行描述     

玛纳斯河流域地表水资源特性分析

通过对玛纳斯河流域降水、径流、蒸发等水文、水资源要素进行分析,进一步认识地表水资源各因素时空变化规律,为进行水资源分析、计算提供帮助。     

玛纳斯河流域地表水资源特性分析

通过对玛纳斯河流域降水、径流、蒸发等水文、水资源要素进行分析,进一步认识地表水资源各因素时空变化规律,为进行水资源分析、计算提供帮助.     

玛纳斯河流域农业节水潜力分析

根据玛纳斯河流域水资源严重短缺的形势,在本流域农业灌溉水利用率已较高的情况下,通过对各灌区用水现状的实际调查,发现仍面临很多问题,如种植结构不合理、节水面积发展不够等,节水仍有很大的潜力,并着重指出灌区目前应急需采取的各种节水的措施,尤其是在传统的节水技术的基础上,运用政策法规及现代科学技术,使玛纳斯河流域农业水资源得到有效利用.     

玛纳斯河流域化管理的分析

玛河流域的开发和建设,历经了40余年,现今已进入了瓶颈阶段。由于受地理条件、水文环境和总体水资源量,尤其是管理体制的限制和制约,玛河流域如今发展缓慢。为求进一步发展,必须打破现今管理分割的现状,实现流城化管理,才能为其未来的发展铺平道路。     

玛纳斯河流域绿洲区生态安全评价

探讨了玛纳斯河流域绿洲生态安全状况的问题,试图从根本上解决该流域存在的生态安全问题.根据生态安全评价因子的选取原则构建玛纳斯河流域绿洲生态安全评价指标体系.利用生态安全综合评价法对玛纳斯河流域绿洲进行生态安全评价,并用聚类分析法对评价结果进行等级划分.结论 认为:经济活动因子和荒漠化因子共同制约着玛纳斯河流域生态安全的发展程度;玛纳斯河流域绿洲生态安全状况可以划分为一级和二级水平表明该区域大部分地区的生态安全程度相仿;十户滩-安集海盐渍化防治区的盐渍化问题十分严重,应尽快实施有效的应对措施.本研究为玛纳斯河流域的管理工作提供理论基础,且对新疆的可持续发展具有重要意义.     

玛纳斯河流域山前平原地下水资源分析

<正>西北内陆盆地地下水系统的特点是:地表水、地下水相互转化频繁,地表水为地下水的最主要补给源,在自然条件下地下水的主要排泄途径为蒸发和泉水排泄,地下水具有十分重要的生态地质作用。了解这类地区地下水资源的特征,对于该地区地下水的合理开发利用、社会经济的可持续发展以及改     

新疆玛纳斯河流域景观生态风险评价

景观生态风险评价是基于景观形态与生态过程耦合机理,研究土地利用变化对生态系统结构、功能的风险响应,可为区域生态安全评价提供了系统模式。本文以玛纳斯河流域绿洲为研究区,以2000、2005和2015年3期TM遥感影像为数据源,通过计算景观格局指数构建生态风险评价模型,利用GIS和GS+软件对生态风险指数进行采样和空间插值,得到景观生态风险时空分布图,进一步分析景观生态风险效果及其表征。结果表明:2000-2015年玛纳斯河流域景观格局变化明显,耕地和建设用地破碎化程度降低,分离度减少,优势度不断增加;2000年流域以较低、中等生态风险区为主,高风险区分布于流域西北部的河流尾闾区,2005年较低和中等风险区范围扩大,生态环境整体呈现好转趋势,相较于2005年,2015年高风险区范围显著扩大,主要分布于河流中下游的下野地垦区,较高风险区有向东部延伸的趋势;2000-2015年,研究区生态风险等级呈降低趋势,高等级向低等级生态风险转移的面积远高于由低等级向高等级生态风险转移的面积。因此,应通过优化土地利用结构和方式,改善与治理退化的生态环境。     

玛纳斯河流域棉田土壤有机碳平衡分析

基于土壤有机碳长期定位监测的动态变化,阐述了玛河流域棉田土壤有机碳的平衡状况,20世纪90年代以前,培肥方式单一,棉田土壤有机碳积累呈下降趋势,土壤有机碳亏缺;20世纪90年代中期以后,随着秸秆还田面积的不断扩大,棉田土壤有机碳呈盈余状态.秸秆还田比率的多少,是决定玛纳斯河流域棉田土壤有机碳亏缺与盈余的决定性因素.     

玛纳斯河流域信息技术的应用与实践

1流域概况玛纳斯河流域位于天山北麓中段,准噶尔盆地南缘,流域总面积为26500km2。本流域包括塔西河、玛纳斯河、宁家河、金沟河、大南沟河和巴音沟河等六条较大的内陆河流,由南向北最后流归玛纳斯湖。流域内最大河流为玛纳斯河,全长324km,多年平均径流量为13.11亿m3,属于冰川融     

新疆玛纳斯河流域洪水的实时预报研究

在改进的自回归模型AR(p)基础上,运用最小信息准则确定模型的阶数p,建立玛纳斯河流域的洪水预报模型。根据新建立的模型,在充分考虑了融雪径流型河流自身特点的基础上,对其进行参数的动态修正,选择出了与实际情况相吻合的最佳参数。该模型率定期和检验期确定性系数均大于0.9,径流总量相对误差均在1％以下,最小为0.34%,洪峰合格率为95.0％,超过国家水情预报规范中的甲级标准(合格率≥85％)。