基于多源卫星数据藏北高原地表温度与湿地变化特征研究

Recent years have witnessed an obvious change of the land coverage along with a sharp development of cities, which has changed the land surface temperatures. Meanwhile, the wetland coverage shows a striking fluctuation because of the urban expansion, population increase, and climate change. The wetlands shrink, expand, and degenerate, which causes damage to the ecological environment. These have deeply impacted the regional residents’ daily life and the sustainable economical development. Northern Tibetan Plateau claims to be the Third Pole. Since Northern Tibetan Plateau is an extremely ecologically rigid area and an important ecological barrier in China, it is significant to research its ecological environment, and meaningful for the global ecological environment. Using satellite data from TM, MODIS and CBERS from 1990 to 2015 and the meteorological data (air temperature, wind, sunshine, precipitation, evaporation) and the field observation and MODIS LST product, this study analyzes the land surface temperatures and the wetland variation. Through this study, more precise, updated research results on the wetland variation are presented to the government for the policy making on the ecological environmental protection.

近几十年来，随着城市迅速发展，土地覆盖发生了变化，从而使地表温度有所改变。同时，由于城市扩张、人口增多以及气候变化等因素造成湿地面积显著的波动，湿地的萎缩、扩张和退化造成生态和环境破坏，严重影响该区域居民日常生活和经济的可持续发展。西藏作为世界第三极，生态非常脆弱，又是我国重要的生态安全屏障。藏北高原又称为世界屋脊的屋脊，研究该区域生态环境，对全世界的生态环境有着十分重要意义。本研究拟利用TM、MODIS和中巴资源卫星等不同卫星数据，提取 1990 到2015年间遥感数据，分析湿地变化特征，并结合该地区近 20 年气象资料（气温、风速、日照、降水、蒸发）以及野外观测数据，分析藏北高原湿地面积变化特征。同时，结合MODIS地表温度产品，研究藏北高原地表温度与湿地变化特征。本研究希望能为政府部门提供更准确、及时的湿地变化数据，为政府生态环境保护决策提供重要数据支撑。

根据项目计划书完成了各项研究内容。 购置了1台尼康D750套机和1台ThinkPad W540型工作机。主要用于项目野外调研和图像处理。通过项目野外调研，整理完成了较为完整的湿地分布状况调查报告。.基于2002至2016年MODIS/TERRA卫星的地表温度（LST）遥感数据结合同期气象数据，对藏北高原近15年的地表温度年际变化进行了分析。分析结果表明：（1）在近15年内藏北高原地表温度呈缓慢上升趋势，2013年和2015年夏季均达到极值35.3℃；而最小值出现在2011年冬季，为5.2℃。空间分布变化分析表明，藏北高原的高温区随时间从西部逐渐向东部扩大，高温区主要集中在各县城或乡镇及人口较密集的地方，低温区主要集中在人口稀少的地方及北部无人区域，低温区分布近15年来无明显变化。卫星反演的地表温度值与实测的气温数据具有较好的正相关性，与降水量呈负相关。近年来随着藏北高原东部地区城镇的飞速发展，人类活动明显增加，高温区覆盖范围面积不断增大，2015年面积达到最大。.利用1981-2014年GIMMS、MODIS NDVI遥感数据、1982-2014年气候数据，对西藏那曲地区植被NDVI的时空变化趋势及原因进行了分析。结果表明：近34年来那曲地区植被在年际变化上呈不显著波动性变化趋势，变化率为0.15%；年代际上具有显著的周期性波动变化趋势，具体变化特征为自1981年开始先减小，至1986年开始升高，之后是1991-2006年的波动震荡期，最后在2007年以后呈现较显著的上升趋势；空间分布上，植被NDVI在纬度上从南到北逐步减小，在经度上呈从东向西逐步增大。空间变化上，植被面积处于稳定所占比重最大，占全地区面积的57.82%；其次是轻微改善区，占全区面积的32.84%；轻微退化所占面积为14.06%；显著退化和改善区所占面积比重约为7%。分析变化原因发现，水分、畜牧和热力因素是导致那曲地区植被NDVI变化的主要驱动力。. 对藏北高原的湿地湖泊进行了时空变化特性分析。作为项目主要成果，发表论文13篇，其国内核心6篇。