2000年以来青藏高原湖泊面积变化与气候要素的响应关系研究

论文摘要

青藏高原星罗密布的湖泊对气候变化十分敏感,在自然界水循环和水平衡中发挥着重要作用。以MODIS MOD09A1、MODIS MOD13A1和SRTM DEM为数据源,提取了2000-2016年青藏高原丰水期面积大于50km2的湖泊边界和青藏高原植被NDVI,从内外流分区、湖泊主要补给来源和湖水矿化度三个方面对2000年以来湖泊面积变化进行分析,并结合青藏高原近36a气象数据,根据气象要素变化趋势分区,初步探讨了青藏高原湖泊面积变化与气候要素的关系及其对不同范围植被NDVI的变化影响。结果表明:（1）青藏高原面积大于50km2的138个湖泊整体扩张趋势显著,总面积增加2340.67km2,增长率为235.52km2/a。其中,扩张型湖泊占67.39%,萎缩型湖泊占12.32%,稳定型湖泊占20.29%。内流湖扩张趋势显著,外流湖扩张趋势较明显;以冰雪融水为主要补给来源的湖泊整体扩张趋势明显,以地表径流和河流补给为主要补给源的湖泊也呈扩张趋势;盐湖和咸水湖以扩张为主,淡水湖的扩张、萎缩和稳定三种类型较均衡。（2）青藏高原2000-2016年年内、年际、不同高程和湖泊周围植被NDVI的时空变化趋势结果表明,一年中植被生长最旺盛的时间是第161-273天（6-9月）,第337天-次年第49天（12-2月）植被长势较差,年内变化趋势表现为单峰型。多年植被NDVI呈显著上升趋势（a=0.006/10a,R2=0.6034）。不同高程区间NDVI均值呈现明显的差异,随着高程的升高年均NDVI明显降低。近17a 138个湖泊面积变化范围内的NDVI整体呈微弱减少趋势（a=-0.0013/10a）;湖泊变化范围及1km缓冲区范围内的NDVI整体呈微弱增加趋势（a=0.0015/10a）。（3）在青藏高原气候暖湿化方向发展背景下,湖泊面积变化与气候要素具有显著的区域相关性。气温和降水变化趋势分区结果表明,气温增加、降水增加强趋势的高原Ⅰ区湖泊扩张程度（78.18%）依次大于气温降低、降水量呈增加趋势的Ⅴ区（66.67%）,气温、降水量呈增加趋势的Ⅱ区（60.78%）,气温呈降低、降水量呈增加强趋势的Ⅳ区（58.83%）和气温呈增加、降水量呈减少趋势的Ⅲ区（50.00%）。（4）湖泊面积变化对植被NDVI影响表明,湖泊面积扩张对湖泊面积变化范围植被NDVI有明显的影响,使青藏高原2000-2016年湖泊周围植被NDVI呈明显的减少趋势;湖泊面积萎缩对湖泊面积变化范围内的植被NDVI有明显影响,使青藏高原2000-2016年湖泊周围植被NDVI呈明显的上升趋势。湖泊面积趋于稳定时,使湖泊面积变化范围植被NDVI同时存在下降趋势和上升趋势,但以上升趋势为主。近17a来包括湖泊面积变化范围及1km缓冲区范围的NDVI整体呈现增加趋势;扩张型、萎缩型和稳定型湖泊中,植被NDVI呈现明显的增长趋势;可见湖泊面积变化范围外植被NDVI的变化受湖泊面积变化的直接影响较小,受其他因素影响大。从各分区统计的年均植被NDVI可以看出,对非湖泊面积变化直接影响的植被,植被离湖泊越远则湖泊对植被的直接影响越小,植被受其他因素影响越大。（5）湖泊面积变化对气候变化响应研究表明,升温引起的冰雪融水补给对Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区湖泊面积扩张的影响显著,加之降水量的增加,湖泊扩张速率明显;Ⅳ区和Ⅴ区湖泊面积扩张主要受降水量增加影响显著。整体而言,气温主要影响以冰雪融水为主要补给来源的湖泊,降水量主要影响以降水和地表径流为主要补给来源的湖泊。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景及意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 湖泊研究进展
•     1.2.2 植被NDVI研究进展
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 课题来源
•     1.3.2 研究目标
•     1.3.3 研究内容
•     1.3.4 技术路线
• 第2章 研究区概况、数据与研究方法
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 地貌
•     2.1.3 气候
•     2.1.4 水文
•     2.1.5 植被
•     2.1.6 社会概况
•   2.2 数据来源
•     2.2.1 MODIS数据
•     2.2.2 近地表气象再分析数据
•     2.2.3 冰川数据
•     2.2.4 DEM数据
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 湖泊边界提取方法
•     2.3.2 一元线性回归分析
•     2.3.3 趋势分析
• 第3章 青藏高原湖泊面积变化特征
•   3.1 湖泊面积变化总体特征
•     3.1.1 湖泊面积提取结果
•     3.1.2 湖泊面积变化总体趋势
•     3.1.3 扩张型湖泊变化特征
•     3.1.4 萎缩型湖泊变化特征
•     3.1.5 稳定型湖泊变化特征
•   3.2 内外流分区湖泊面积变化特征
•   3.3 不同补给来源湖泊面积变化特征
•   3.4 不同矿化度类型湖泊面积变化特征
•   3.5 小结
• 第4章 青藏高原植被NDVI时空变化特征
•   4.1 青藏高原植被NDVI时间变化特征
•     4.1.1 年内NDVI变化特征
•     4.1.2 年际NDVI变化特征
•     4.1.3 不同高程区间植被NDVI变化特征
•   4.2 青藏高原植被NDVI空间分布特征
•     4.2.1 年内空间分布特征
•     4.2.2 年际空间分布特征
•     4.2.3 不同高程区间植被NDVI空间分布特征
•   4.3 青藏高原湖泊周围植被NDVI变化特征
•     4.3.1 湖泊面积变化范围内植被NDVI变化
•     4.3.2 湖泊面积变化潜在影响区
•   4.4 湖泊面积变化与植被NDVI的响应关系
•   4.5 小结
• 第5章 青藏高原湖泊面积变化与气候要素的响应关系
•   5.1 青藏高原气候变化背景
•   5.2 青藏高原气温和降水时空变化特征
•     5.2.1 气温年际变化特征
•     5.2.2 降水量年际变化特征
•   5.3 青藏高原气温和降水量分区
•     5.3.1 不同分区下湖泊分布现状
•     5.3.2 不同分区下植被分布现状
•     5.3.3 不同分区下湖泊周围植被NDVI分布现状
•   5.4 湖泊面积变化与气候要素的响应关系
•   5.5 小结
• 结论
•   1 结论
•   2 建议与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 闾利

导师: 张廷斌,付业平

关键词: 湖泊面积,气候变化,遥感,青藏高原

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,地球物理学

单位: 成都理工大学

基金: 四川省教育厅自然科学重点项目(18ZA0042),国家自然科学基金项目(41801099)

分类号: P343.3;P461

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000581

总页数: 67

文件大小: 3647K

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