青藏高原地表温度时空变化分析_杨成松

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1、第３１卷第１期遥感技术与应用Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．１２０１６年２月ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＦｅｂ．２０１６引用格式：ＹａｎｇＣｈｅｎｇｓｏｎｇ，ＣｈｅＴａｏ，ＯｕｙａｎｇＢｉｎ．ＣｈａｎｇｅｓｉｎＬａｎｄＳｕｒｆａｃｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｖｅｒＱｉｎｇｈａｉ－ＴｉｂｅｔＰｌａｔｅａｕ［Ｊ］．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１６，３１（１）：９５－１０１．［杨成松，车涛，欧阳斌．青藏高原地表温度时空变化分析［Ｊ］．遥感技术与应用，２０１６，３１（１）：９５－１０１．］ｄｏｉ：１０．１１８７

2、３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－０３２３．２０１６．１．００９５青藏高原地表温度时空变化分析杨成松１，车涛２，３，欧阳斌１（１．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，甘肃兰州７３００００；２．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃省遥感重点实验室，甘肃兰州７３００００；３．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黑河遥感试验研究站，甘肃兰州７３００００）摘要：使用ＭＯＤＩＳ地表温度（ＬＳＴ）产品对青藏高原地表温度的空间分布和年际变化进行分析。通过一种融合时空信息的方法对ＬＳＴ缺失像元进行重建恢复，重建后有效像元比例达到９７％以上。用正弦和线性分段函数法将４个瞬时时刻的ＬＳＴ

3、观测值拟合为日平均ＬＳＴ，经地面０ｃｍ土壤温度观测数据验证，拟合后的均方根误差（ＲＭＳＥ）在１Ｋ以内。建立以年为周期的余弦函数模型，刻画了ＬＳＴ在一年内的季节波动，并得到ＬＳＴ的年平均值、振幅和峰值日期３个参数。分析了各参数在空间上的分布和多年的变化趋势。结果显示：ＬＳＴ年平均值与海拔高度、纬度和下垫面类型相关性较大；年内振幅从青藏高原东南部到西北部呈升高趋势；水体的峰值日期相比其他地物类型有明显的延迟。多年变化斜率分析显示，整个青藏高原的年平均ＬＳＴ以每年０．０１５Ｋ的速度升高，振幅以每年０．０７６Ｋ的速度增长，反映出受气候变化的影响，极端气候出现的概率明显增大，而峰值日期有所提前

4、。关键词：青藏高原；地表温度（ＬＳＴ）；时空变化；遥感中图分类号：ＴＰ７９文献标志码：Ａ文章编号：１００４－０３２３（２０１６）０１－００９５－０７１引言的桥梁和纽带。因此，ＬＳＴ与气温和地温均有着千丝万缕的联系。青藏高原地域辽阔，平均海拔约为４０００ｍ，其南卓铜等［４］利用遥感数据和扩展的地面冻结模地貌特征以高山和高原为主，是长江、黄河、澜沧江、型模拟了青藏高原西部多年冻土的空间分布，并根雅鲁藏布江等大河的发源地。历史上，青藏高原的据地温实测资料和位置、高程等因子的关系，合理估隆起使得全球气候产生了巨大的变化，它通过大气算了该区多年冻土下限深度的分布情况。黄培培环流、冰雪融水等现象

5、与其他地区之间进行着能量等［５］用小波分解的方法优选ＡＮＦＩＳ模型，利用［１－２］和物质的交换，至今仍被认为是全球气候变化的ＭＯＤＩＳＬＳＴ数据模拟和估算了０ｃｍ的土壤温度，指示器。青藏高原地区特有的高海拔多年冻土，在［６］取得较好的效果。李栋梁等在地面０ｃｍ温度资成因、特性和影响因素等诸多方面有别于高纬度多料的基础上，分析了高原冬季、夏季和年平均ＬＳＴ年冻土。地表温度（ＬａｎｄＳｕｒｆａｃｅＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，的基本气候特征，认为高原ＬＳＴ总体表现为海拔和［７］ＬＳＴ）与上覆大气温度的差异直接影响二者之间的纬度的函数；余锦华等对青藏高原ＬＳＴ和华北地［３］水热平衡，是大气和地下

6、冻土之间进行能量输送区降水之间做了相关分析，认为青藏高原５月月平收稿日期：２０１４－１２－２８；修订日期：２０１６－０１－１５基金项目：国家自然科学基金项目“基于多源空间数据的青藏高原冻土制图研究”（４１２７１０８７）。作者简介：杨成松（１９７７－），女，河北承德人，副研究员，主要从事普通冻土学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｃｈｓｏｎｇ＠ｌｚｂ．ａｃ．ｃｎ。通讯作者：车涛（１９７６－），男，陕西周至人，研究员，主要从事冰冻圈遥感研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｔａｏ＠ｌｚｂ．ａｃ．ｃｎ。９６遥感技术与应用第３１卷［８］均ＬＳＴ和华北汛期降水具有显著相关；柯灵红等分析年平均ＬＳＴ在青藏高原的分布格局

7、，有利基于高程—温度回归关系的算法，对ＭＯＤＩＳＬＳＴ于查明热量终年累计效应在整个区域上的分布状进行了重建，并与气温之间进行对比分析，结果表明况。而分析ＬＳＴ的年际变化，可在一定意义上揭示二者相关系数达到０．９左右，并发现ＬＳＴ普遍高于该地区的气候变化趋势，为该地区生态环境和多年［９］气温，存在平均６．９８Ｋ的系统偏差；何冬燕等比冻土研究提供有价值的信息。本文提出一种融合时较分析了３种再分析ＬＳＴ资料在青藏高原的适用空信息的方法，对ＬＳＴ缺失像元进行重建修