《基于多源数据的环境变化监测与风险评估》

喀喇昆仑地区冰川的异常前进受到国内外关注,该项目在国家自然科学基金的资助下开展研究,研究焦点集中于基于多源数据的喀喇昆仑南部熊彩岗日地区冰川变化遥感研究。项目通过遥感反演模拟、气象数据监测、实地观测耦合研究,通过多源数据集成提高数据信息分析的可靠性,通过综合分析深入挖掘该地区冰川变化态势及成因机制。基于多源大数据的冰川变化研究逐渐成为炙手可热的研究方向。

1、项目的主要技术内容:

项目以揭示喀喇昆仑南部熊彩岗日地区冰川变化时空规律和成因机制为目标,设计了一套基于地形图、光学卫星影像、雷达卫星影像、数字高程模型、实地测量数据、气象数据监测数据的耦合研究方法,对传统的基于单一数据开展冰川长度、冰川面积变化研究进行改进,利用多源数据开展冰川变化研究,特别是进行冰川储量研究,更真实反映冰川变化对气候变化的响应。通过多源数据相结合监测喀喇昆仑南部熊彩岗日地区的冰川变化,揭示冰川面积和冰川储量变化的时空分异特征及二者的相互关系,阐明冰川变化与区域气候变化、冰川的性质及地形因子的关系,探讨冰川变化的影响过程和机制。项目提出的通过多源数据集成提高数据信息分析的可靠性,改进了单一数据分析方法的不足、监测时效差问题以及监测结果的不确定性等问题。项目研究理念也应用于河南省旱涝灾害时空演化规律和风险评估研究,实现不同阶段不同等级灾害的准确、动态监测与风险评估。

2、项目的科学创新

该项目在国内外首次开展了基于多源数据的喀喇昆仑南部熊彩岗日地区冰川变化时空规律,从冰川面积变化、冰川储量变化揭示了喀喇昆仑南部熊彩岗日地区冰川面积、冰川储量总体呈微弱退缩及其时空变化规律,提出温度升高、总辐射增加是冰川退缩的主要成因机制,随着降水增加不足以补充冰川质量损失,冰川类型、气候带和气候变化都对不同程度的区域冰川长期变化率产生影响;然而,特殊的冰川分布形式有时会导致特殊情况。并提出与周围地区冰川、湖泊变化对比的思路揭示该地区冰川变化的成因机制,发现熊彩岗日地区冰川变化较小的一个原因可能是平均面积较大(1.18km2)、平均海拔较高(6054.44m);利用松木希错流域、泽普错流域、芒错流域和未命名湖流域冰川和湖泊变化的关系探讨发现湖泊变化受冰川变化的影响较小,也证实了熊彩岗日冰川呈微弱退缩。

3、项目的科学意义

该研究揭示了喀喇昆仑南部熊彩岗日地区冰川、湖泊变化对气候变化的区域性响应,发展的基于多源数据的环境变化监测与风险评估技术可以全面深入的评估灾害风险,对于灾害预警与防控有重要科学意义。

4、项目的研究成果及应用:

该项目相关研究内容发表代表性SCI论文4篇,中文核心论文4篇,获授权国家实用新型专利3件,代表性论文他引总次数81次,Earth-Science Reviews引用2篇,郑度院士引用1次。项目发展的多源数据集成分析技术成功应用于周口市扶沟县环境变化监测与风险评估,社会效益和公众服务效益突出。

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