一、高原多年冻土地区遥感图像工程地质分区的探讨（论文文献综述）
高会然[1]（2021）在《基于遥感与数值模型的冻土监测与模拟方法体系研究》文中指出冻土作为冰冻圈的重要组成因素,对气候变化具有高度的敏感性和强烈的反馈作用。全球变暖的背景下,季节性冻土和多年冻土环境的变化已成为与区域环境和人类生产生活息息相关的重要问题。冻土时空分布动态信息的获取是进行寒区水文过程、气候以及生态环境、地质变化领域的重要基础研究内容,遥感对地观测和数值模拟技术是当前大空间尺度下冻土研究的重要手段。经过数十年的发展,冻土遥感监测与数值模型模拟研究均取得了重大进展,尤其在全球变化的背景下的冻土时空监测、水热过程机理、数值模拟等研究,无论在方法手段创新上,还是应用评估方面,均取得了许多重要成果。但是,目前冻土遥感监测与数值模拟等研究仍然处于不断探索之中,距离完善冻土及冻土水热过程的刻画与表达以及利用新技术手段进行系统性的寒区冻土研究尚有待进一步发展。例如,目前大多数冻土遥感监测研究缺乏对多类型冻土之间相互联系的考虑,无法形成完整统一的冻土分布遥感监测方法体系。在当前流域尺度分布式冻土过程模拟研究中,冻土水热过程数值模型的进展主要集中在模型集成上,由于其发展大多针对某一具体研究对象或目标,导致其在某一方面考虑的较为详细,而在冻土水热传输过程本身的描述上有所简化甚至略有欠缺。冻土水热过程数值模拟的不确定性一直是当前研究的一个关键问题,冻土遥感监测信息作为重要的冻土数据源,目前还未在冻土水热过程数值模拟中得到充分利用,两种冻土监测与模拟手段的耦合研究尚未发展。因此,本研究首先利用被动微波遥感数据,进行季节性冻土和多年冻土识别与监测的算法、方法和应用研究,然后基于水热耦合原理,建立分布式冻土水热传输过程数值模型FFIMS模型（Fully Distributed Frozen Soil Processes Integrated Modeling System）;通过空间降尺度、数据融合等方法,联立冻土遥感监测方法和冻土过程数值模型两种技术手段,实现冻土时空监测与模拟综合方法体系的构建;最后通过构建冻土水文过程模块,耦合分布式流域过程模型ESSI-3模型,在我国东北地区典型流域进行方法体系的综合应用,主要得到以下研究结论:（1）提出一种利用土壤水分特征参数改进的DIA算法（Dual-index Algorithm）,显着提高了基于被动微波遥感的地表土壤冻融状态判别准确率。在我国东北地区的地表土壤冻融判别研究中,改进的DIA算法平均判别准确率达到91.6%。利用本研究提出的基于地表冻融状态的多年冻土识别与监测方法,获取了研究区25 km格网尺度上的逐年的多年冻土空间分布序列,通过与现有的多年冻土区划图进行对比验证,证明了本研究提出的多年冻土监测与分类方法具有较为可靠的准确度（误差小于3%）。经过统计分析,发现我国东北地区多年冻土南界在研究期间（2002年至2017年）普遍北移约25 km～75 km,研究区内的多年冻土始终呈现退化的趋势。（2）利用频谱分析的方法,对中国典型的高纬度冻土区地表土壤冻结天数进行空间降尺度研究。研究结果表明,频谱降尺度图像既包含原始低分辨率图像的空间分布特征,又包含普通统计降尺度图像的部分空间分布细节,表明了频谱降尺度方法在地表土壤冻融状态遥感判别中应用的合理性;通过站点实测数据的精度验证和对比,发现通过频谱分析方法进行降尺度后,由于融合了高分辨率相位信息,降尺度结果的精度亦有显着提升,表明了频谱降尺度方法在地表土壤冻融状态遥感判别中应用的有效性。（3）FFIMS模型能够较好地刻画各个冻土过程水热参量的时间变化特征和空间分布规律。在冻土过程数值模型中融合冻土遥感反演信息,通过对比融合冻土遥感反演信息前后的冻土数值模拟结果和多变量、多角度的验证,发现遥感反演信息有效的引导和修正了模型模拟过程,明显提高了模拟结果的精度。耦合冻土过程的流域水文过程模型（ESSI-3模型）模拟结果表明,冻土水热过程对流域水文的影响几乎贯穿整个水循环过程,但是冻土水热过程影响的流域径流量对流域总径流的贡献率较小。但是,在季节性冻土发生融化的时期,冻土过程对水文径流的影响尤为明显,该时段的平均Nash效率系数从近乎为0提高到0.67,显着提高了水文径流的模拟精度,表明了在寒区流域水文过程模拟研究中考虑冻土过程影响的必要性。本研究在冻土遥感监测方法、冻土过程数值模拟等等关键科学问题和难点上重点突破,通过建立基于遥感和数值模型的冻土监测与模拟方法体系,以期显着提升寒区冻土过程及其与气候变化关系的研究能力,为区域生态环境安全、水资源安全、寒区工程建设与社会经济发展等一系列重大问题提供科技支撑。
王京[2]（2021）在《基于多源SAR数据青藏高原冻土冻融过程及时空分布研究》文中研究指明青藏高原独特的地理水文环境孕育了全球最大的永久冻土区。近年来在温度持续升高和工程活动的背景下,青藏高原冻土呈现出快速退化趋势,主要表现在活动层厚度增厚、冻土温度升高等。其中活动层位于永久冻土层上方,它的周期性的冻融过程能引起冻土地表发生季节性的抬升和沉降。另一方面,青藏铁路的建设和运营改变了冻土的温度场和应力场,进而造成铁路路基沉陷及附近热融滑塌等地质灾害。因此,开展大范围青藏高原和交通走廊沿线冻土形变监测、多年冻土的分布调查及活动层厚度估计研究对于青藏高原的环境、气候、寒区灾害预防、人类工程设施都具有重要科学意义。但是青藏高原自然环境恶劣,地貌景观异质性较强,采用常规的监测手段进行冻土研究存在很多缺陷。多源SAR卫星的发射和In SAR技术的突飞猛进,为青藏高原的研究提供了丰富数据源和技术支持。本论文利用Sentinel-1A数据、Terra SAR-X数据、ALOS-2 PALSAR-2数据开展青藏高原冻土冻融过程形变监测、冻土分布制图及活动层厚度反演研究,旨在为青藏高原冻土区的灾害防护和冻土环境生态保护提供科学依据和理论支撑。本文的主要内容及创新工作如下:（1）提出了基于超算平台的并行快速分布式散射体和相干散射体的时序In SAR技术（Parallel Fast Distribute Scatterer-Coherent Scatters In SAR,PFDSCSIn SAR）,实现整个青藏高原的年平均形变速率反演。以TOPS干涉模式250km宽幅的Sentinel-1图像为数据源,针对CSIn SAR技术在青藏高原自然地表存在点目标不足和分布式散射体技术（Distribute Scatterer interferometry,DSI）处理效率较低等问题,通过融合分布式散射体（Distribute Scatterer,DS）来提高青藏高原点目标的密度,并提出DSI并行策略提升DSI算法的计算效率以适合青藏高原大区域形变解算。在DSI处理流程中,提出基于积分图的置信区间方法来提取同质像素点,针对中低分辨率SAR图像存在多种散射机制和最优相位计算迭代耗时问题,采用奇异值分解方估计DS点的最优相位。研究表明,PFDS-CSIn SAR与CSIn SAR技术对比,极大提高了低相干冻土区的干涉图质量并提高了测量点的密度。并行DSI方法将35h完成的整景Sentinel-1数据（4:20多视比）的DSI处理流程时间减少至30min,运行效率提高了近60倍。PFDS-CSIn SAR实验结果显示2018～2019年青藏高原年平均形变速率为-56～56mm/yr。青藏高原冻土形变与活动层厚度、土壤含水量呈现出弱相关关系,与年平均地表温度呈现出强相关关系。（2）提出了基于季节性形变模型的自适应分布式散射体技术和基于In SAR时序形变量冻土分布制图的新方法,实现青藏铁路格尔木至拉萨段冻土冻融过程的形变监测和冻土分布制图。以TOPS干涉模式250km宽幅的Sentinel-1图像和ERA5-Interim再分析的日空气温度为数据源,针对永久散射体（Persistent Scatterer Interferometry,PSI）技术应用于青藏铁路沿线形变监测过程中存在的PS点（Persistent Scatterer）不足和形变模型适用性等问题,本研究融合分布式散射体并构建基于归一化的冻融指数的季节性形变模型来对青藏铁路沿线冻土的季节性形变进行求解。在DSI处理流程中提出基于初始数据块协方差矩阵Shapiro–Wilk W检验的同质像素点提取方法,使用稳健的M-estimator估计方法估计初始协方差矩阵。在最优相位估计中采用Phase Linking方法对最大似然估计算法进行求解,同时为了加快迭代求解速度,提出基于EMI（Eigendecomposition-based Maximum-likelihoodestimator）方法的初始解作为迭代的初始条件,进而提升最优相位求解速度和精度。基于上述求解的季节性形变量、时序形变量和日空气温度数据,分析青藏铁路沿线不同地区的冻融过程。最后采用Savitzky-Golay滤波算法对In SAR时序形变量做预处理并利用非监督ISODATA分类方法进行冻土分布制图。实验结果表明:2017/03/16～2020/03/24期间研究区季节性振幅范围为-70～20mm/yr,LOS形变速率范围为-40.0～20.0mm/yr。青藏铁路沿线10公里缓冲区的季节性形变范围为-50～10mm/yr。沉降区域较大的路段集中在格尔木至西大滩、不冻泉至可可西里、五道梁至北麓河、风火山至乌丽、沱沱河至雁石坪、唐古拉山至安多、那曲至当雄、羊八井至拉萨。经验证,In SAR时序测量值与四个地点的水准测量值的相关系数分别为0.93、0.91、0.89、0.83。此外,基于日空气温度数据和时序形变量变化发现青藏铁路沿线不同地区冻土的冻融循环时间不同。基于时序In SAR形变量冻土分类结果将冻土区分类为永久冻土区、季节性冻土区和退化永久冻土区,分类结果与赵林等人冻土分类结果基本一致。（3）基于多源SAR数据分析永久冻土区不同地貌景观冻土冻融过程的形变,并提出基于分层土壤含水量和分层土壤孔隙度活动层厚度反演方法,实现北麓河地区不同地貌景观冻土的活动层厚度的反演。以Sentinel-1数据、Terra SAR-X数据、ALOS-2 PALSAR-2数据为数据源,针对北麓河地区冻土分布异质性强且地貌类型复杂等问题,提出基于分层土壤含水量和分层土壤孔隙度的活动层厚度估计方法,并构建季节性形变模型与新小基线集（New Small baseline Subsets,NSBAS）集成的方法流程,获得了北麓河地区不同地貌景观的季节性形变特征和活动层厚度,并分析不同传感器反演的形变和活动层厚度,探索多源SAR数据在永久冻土区冻融过程形变和活动层厚度反演的适用性和差异性。多源SAR数据形变结果表明季节性形变较大的地区主要集中在热融湖周围,辫状河平原、盆地地区、冰川的季节性径流地区以及河漫滩地区。Sentinel-1和ALOS-2 PALSAR-2数据对比结果表明季节性形变量的形变趋势较为一致,但是线性形变速率存在较大的差别。Sentinel-1与Terra SAR-X数据表现出较好的一致性,季节性形变和线性形变速率相关系数分别为0.78和0.84。三种传感器形变结果显示北麓河地区6个典型地物的季节性形变趋势一致。高寒草甸和河漫滩地区的季节性形变高于高寒荒漠和裸地区。结合北麓河地区日气温数据、土壤含水量、GPR数据发现冻土形变与温度、土壤含水量以及活动层厚度具有重要关系。三种传感器反演活动层厚度结果范围分别为0.3～4.23m、0.3～4.04m、0.3～4.54m,且不同地貌景观的活动层厚度差异明显。三种传感器反演活动层厚度与与探地雷达实测数据对比,可发现ALOS-2 PALSAR-2数据反演的活动层厚度在不同地貌景观区域的相关性最好,分别为0.87、0.78、0.89、0.80。Terra SAR-X数据和Sentinel-1在河漫滩地区反演的活动层厚度相关性较差,分别为0.59和0.63。本文提出的活动层厚度估计方法为青藏高原冻土区活动层厚度反演提供了有效方案。
李兰[3]（2021）在《青藏高原湖泊演化及生态环境效应研究》文中研究指明独特且复杂的自然地理环境为青藏高原储存水资源奠定了良好的基础。雪山绵延、冰川纵横、湖泊密布,众多大江大河的源地,滋养着流域内几十亿人口,青藏高原是名实相符的“亚洲水塔”。青藏高原湖泊是“亚洲水塔”水资源的重要载体,在高原环境下,其收支主要受冰川、冻土中地下冰等固体水资源及地表水、地下水汇集和蒸散发的影响,湖泊面积、数量的改变也在一定程度上反映了区域气候的变化。在近几十年气候的显着变化的背景下,青藏高原湖泊演化、江河源径流变化等,对于区域生态环境影响甚大,急需开展青藏高原湖泊演化趋势及其生态环境效应研究。湖泊的演化经历了从自然驱动到人和自然共同驱动的历程,为探究青藏高原湖泊的演化过程及其动态变化的驱动力,本文基于RS和GIS技术,提取了1980s-2020年青藏高原的湖泊数据,依照不同成因,将湖泊分为构造湖、冰川湖、热喀斯特湖、堰塞湖、河成湖和人工湖。重点研究了1980s-2020年青藏高原构造湖、热喀斯特湖和冰川湖的数量、面积和空间变化,分析了湖泊动态变化的驱动力及其生态环境效应。主要结论如下:（1）近40年青藏高原在整体变暖、大部分区域降水波动增加的过程中,青藏高原湖泊变化显着。湖泊数量由1980s的70005个持续增长至2020年的143582个;湖泊面积整体呈减少（1980s-1990年）-加速增长（1990-2020年）的趋势,由1980s的41347.84km2降低至1990年的40441.4km2,后增长至2020年的54634.44km2。1980s-1990年湖泊面积减少的原因是大部分区域气温降低,降雨减少;1990-2020年湖泊面积渐增主要是因为气温显着升高、降水量增多和冰川融水增多。（2）构造湖在1980s-1990年湖泊面积减少,1990-2020年面积持续扩张,总面积增加了11388.13km2;数量由1089个增加至1451个。空间分布方面,构造湖变化主要发生在内陆流域。结合区域年降水量和年均气温,发现内陆流域气温升高和降水显着增加,是构造湖数量面积增加的直接原因。（3）多年冻土区是热喀斯特湖发育的区域。1980s-2020年热喀斯特湖个数由60834个增加至120374个,面积由932.5km2增长至1713.57km2。空间上主要集中在可可西里地区和北麓河区域,区域内地势平坦,显着的气候变暖导致了多年冻土区发生了广泛的退化乃至融化,地下冰融水加上降水量增加,使得青藏高原多年冻土区内热喀斯特湖成倍增加。（4）热喀斯特湖是多年冻土退化过程中的典型地貌单元,也是青藏高原整个区域中湖泊演化过程中数量和面积发生变化最为显着的类型。为此,本研究选取多年冻土区热喀斯特湖泊点密度、冻土稳定性类型、年均降水量、地表温度、土壤水分、积雪面积、NDVI和坡度等评价指标,结合前人研究成果及专家评判确定指标权重,采用综合评判法获得了青藏高原多年冻土区热喀斯特湖易发程度区划图。其中高易发区占19.02%,主要分布在青藏高原中部包括可可西里地区。（5）冰川湖形成于冰川作用过程,补给源主要为大气降水和冰川融水。1980s-2020年间冰川湖的个数由8002个增加至20329个,湖泊面积由900.1km2增长至1620.5km2。空间变化方面主要发生在唐古拉山、喜马拉雅山、西昆仑山以及青藏高原的南缘区域。（6）采用NDVI、湖泊生态系统服务价值和冰川湖溃决灾害三类指标对青藏高原湖泊生态环境效应进行了评价。整体上青藏高原NDVI呈增加趋势,文中以2000-2019年NDVI差值作为评判植被退化和改善指标,显示植被改善区占37.58%;湖泊作为独立的生态系统,随着湖泊面积的增加,青藏高原湖泊生态系统服务价值也呈增加趋势;气温的升高和冰川的广泛退化造成冰川湖溃决日益增加,危害较大。（7）青藏高原湖泊作为一种资源兼具了水源涵养、生物多样性维持和区域生态保障等重要生态服务功能。其中热喀斯特湖和冰川湖经常被视为不良地质现象,其演化过程、尤其是溃湖的发生对区域重大工程、生态环境存在着潜在或直接的危害,在相关区域规划、工程建设、环境保护中应给予足够的重视。本文所获得的成果可为《第二次青藏高原综合科学考察研究》工作查清青藏高原湖泊本底、厘清其与冻融环境间关系提供基础数据,有助于促进对全球变化下湖泊生态系统演变的科学认识,服务于湖泊生态资源的合理开发和管理,以及为热喀斯特湖和冰川湖溃决防灾减灾提供基础性支撑。
陈发虎,吴绍洪,崔鹏,蔡运龙,张镱锂,尹云鹤,刘国彬,欧阳竹,马巍,杨林生,吴铎,雷加强,张国友,邹学勇,陈晓清,谈明洪,王训明,包安明,程维新,党小虎,韦炳干,王国梁,王五一,张兴权,刘晓晨,李生宇[4]（2020）在《1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展》文中提出自然地理学是一门以基础研究见长的自然科学,其研究对象是与人类生存和发展密切相关的自然环境。中国的自然环境复杂多样,自然地理学家根据国家需求和区域发展在应用基础和应用研究方面同样取得显着成效,为国家重大经济建设、社会发展的规划,宏观生态系统与资源环境保护及区域可持续发展做出了重要贡献。本文总结了1949—2019年中国自然地理学在自然环境区域差异与自然区划、土地利用与覆被变化、自然灾害致灾因子和风险防控、荒漠化过程与防治、黄淮海中低产田改造、冻土区工程建设、地球化学元素异常和地方病防治、自然地理要素定位观测、地理空间分异性识别和地理探测器等方面的实践与应用,指出了未来自然地理学的应用研究方向。
黄兵[5]（2020）在《青藏高原物候变化及驱动因子分析》文中指出青藏高原是全球气候变化的敏感区,其水热条件处于生物生长极限状态,生态系统极为脆弱。研究青藏高原物候及其驱动因子,对研究气候变化下青藏高原生态系统的演变具有十分重要的意义。采用2001-2018年的MODIS NDVI数据集,利用Timesat3.1平台中提取植被物候生长季开始时间（Start of growth season,SOG）、生长季结束时间（End of growth season,EOG）、生长季长度（Length of growth season,LOG）、NDVI年累积量、绝对增幅（Absolute Increasing Value,AIV）和相对增幅（Relative Increasing Value,RIV）,预先对NDVI数据采用中值滤波和S-G滤波进行平滑处理,SOG和EOG提取方法采用动态阈值法,阈值分别设为0.2和0.6。在以上计算的基础上,运用最小二乘法分析SOG、EOG和LOG年际变化情况;考虑到地下水、植被类型对植被物候的影响,专门分析河湖缓冲带和不同植被类型范围内SOG和EOG;考虑到气候变暖情况下冻土退化对于植被物候的影响,专门分析不同冻区分区范围内植被SOG和EOG;同时还利用Pearson相关系数分析气候因子对SOG和EOG的影响;把气候因子和海拔进行恰当间隔的分区,研究其与植被物候的关系。研究结果如下:（1）青藏高原植被物候存在明显的空间差异性。从东南至西北地区,SOG从4月中下旬推迟至5月,EOG从10月上旬提前至9月中旬,LOG从141-181天逐渐缩短到102-131天。植被SOG 2001-2008年提前1.56天/年,2009-2018年推迟0.31天/年。（2）随着至河湖距离变远,SOG推迟,EOG提前,3km为最佳河湖缓冲带。随SOG推后,EOG提前,植被物候受河湖补给影响增大。植被SOG草甸<灌丛<草原,EOG灌丛<草甸<草原。冻土退化带SOG、EOG位于多年冻土和季节冻土之间。（3）植被SOG中东部地区受4、5月气温和1、2月降水控制,西部地区受5月降水控制;植被EOG西部地区受9月气温控制,中东部地区受10月气温控制,整体上受8、9月降水控制。高原物候具有海拔依赖性,生长季开始时间推迟0.58天/100m,生长季结束时间提前0.43天/100m。以上结论为理解高原物候变化,分析生态环境变化驱动机制奠定了一定基础。
王振兴[6]（2020）在《高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例》文中研究表明高寒区多年冻土融化导致的地下水循环变化机制是水文地质和环境地质基础理论研究方面的关键科学问题之一,了解该类地下水动态对冻土变化的响应对寒区水资源保护、生态环境和工程建设具有重要价值。本文以青海大通河源区为研究区,开展高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究。通过监测、微结构测试、新型水化学同位素、多场耦合模拟等研究方法,系统分析了冻土退化过程特征,揭示了冻土微结构与渗流特征变化规律以及冻土退化条件下区域地下水循环演化机制,取得了如下主要成果:1)通过遥感解译、多元统计、地温监测及微结构研究,划分冻土类型与退化阶段,对比研究了大通河源区不同冻土退化阶段冻土面积、上下限、边界、地温及微观结构变化规律。通过多元统计分析水均衡计算等手段,阐明了地下水补径排响应规律。在降雨量不显着增加的基础上区内泉水流量、地表水径流量和地下水天然资源量呈现出了增加趋势,认为是冻土退化增大了地下水的补给通道及地下冰融水量所致。通过水均衡概算,得出地下冰融水占比约为17%。2)通过控温CT扫描、压汞实验及控温渗透试验,揭示了退化条件下冻土的微观结构变化及冻土渗透性能变化规律。升温过程使得冻土颗粒以及孔隙产生了重分配,冻土的中大孔隙增多,连通性增强;升温初期渗透系数快速增大,至-0.5℃时,渗透系数成倍增长,说明“高温冻土”已经具有一定的渗透性能,而非必须完全融化才能由“隔水层”变为“含水层”。探索建立了温度、微结构与渗透性能的定量关系方程。3)通过硫、硼、锶、铀同位素识别了不同地下水来源和循环途径;计算了多元水转化关系,结果表明冻土退化条件下,冻结层上水与层下水的联系变为密切,地下水系统由封闭转为开放;地下冰融水参与了地下水循环,其在连续冻土区、片状冻土区和岛状冻土区冻结层下水中补给的比例分别为9%、17%和11%;冻结层上水中补给比例分别为18%、24%和20%。最终建立了冻土退化条件下的高寒河源区山-盆多层级区域地下水循环模式。4)利用COMSOL Multi-physics软件系统的二次开发功能,改进了多场的耦合模型,实现了从中长周期时间尺度冻土退化条件下区域地下水循环演化的定量模拟与预测。5)揭示了“温度→冻土类型→微结构→渗透系数→水文地质结构→地下水循环模式演变→冻土释水→水质变化”的冻土退化条件下区域地下水循环演化机制。最后以地球科学系统理论从多圈层交互带的角度针对冻土退化可能产生的资源环境效应,提出了冻土环境与地下水资源保护的对策和建议。
冯雨晴[7]（2020）在《青藏高原冰川冻土变化及其生态与水文效应研究 ——以黄河源、雅鲁藏布江流域和冻土退化带为典型区》文中研究指明青藏高原包含了世界上大部分的中低纬度山地冰川和冻土。近几十年来,青藏高原的气候发生了明显变化,导致了该地区冰川快速融化和冻土不断退化,改变了青藏高原的区域水循环与水文条件,进而使青藏高原地区的自然生态系统发生变化。青藏高原已经成为气候变化研究的热点地区。本文针对冰川冻土退化后产生的生态水文效应展开相关的研究,为青藏高原的水资源持续利用和生态环境保护提供重要科学理论和决策依据。本文在野外调查和理论分析的基础上,在青藏高原的三个典型区（冻土典型区、冰川典型区和冻土退化带）上,针对冰川融化和冻土退化引起的水文和生态效应两个核心问题,利用多种手段和数据,开展冰冻圈生态水文学的相关研究。采用积温统计模型计算冻土典型区——黄河源的活动层和融化夹层的厚度分布,根据径流与降雨的逆时针回环关系的变化,定性明确了冻土退化对径流的改变作用,定量评估活动层和融化夹层对径流量的控制作用。在分析冬季径流、退水系数、活动层、融化夹层厚度和降雨的变化规律的基础上,采用连续的交叉小波变换分别计算出源区冬季径流与退水系数、活动层、融化夹层厚度和降雨的相似度,分析了冬季径流与四者在不同周期上的相位相关关系。利用分布式水文模型定量计算出冰川典型区——雅鲁藏布江流域的径流组成及各组分的多年变化趋势,并采用区域水均衡方法,结合遥感产品,定量评估冰川变化对区域水文循环的贡献。采用冻结数模型计算了青藏高原多年的冻土分布,将青藏高原划分为多年冻土带、退化带和季节冻土带,利用GIMMS NDVI3g、降雨、气温和最大融化深度数据,结合多种统计和因子识别方法,定量计算出降水、气温和最大融化深度对三个冻土带上NDVI变化的贡献率。研究结果发现,黄河源流域冻土活动层和融化夹层厚度的变化与径流有很强的相关关系,活动层和融化层厚度每增加1 m,冬季径流分别约增加150 m3/s和400 m3/s;雅鲁藏布江流域的降雨、冰川、基流（地下水）和积雪对径流的贡献分别为52.4%、30.8%、9.3%和7.8%;雅鲁藏布江的陆地水储量每年下降约11.59mm,而流域内的实际蒸散发量每年增加14.49 mm,冰川退化的贡献量为14.69±12.82 mm,其他各因素变化不显着,表明雅鲁藏布江流域陆地水储量的大幅下降的外部控制因素是蒸发增加,内部因素是冰川融化;不同冻土带上降水、气温和最大融化深度对NDVI变化的贡献存在较大的差异性,冻土退化带上各因子对NDVI变化的贡献更为显着和复杂,退化过程中冻土对植被的贡献逐渐减弱。通过研究冻土冰川变化的生态水文效应,深化了对冰冻圈变化机理及影响的科学认识水平,丰富了冰冻圈科学的内容,为寒旱区经济社会可持续发展提供关键科学依据。
王欣[8]（2020）在《澜沧江中游深切峡谷区工程地质特征及分区评价》文中研究说明澜沧江中游深切峡谷位于环青藏高原东南缘,是整个昌都-思茅地块的轴部区域,也是三江并流的核心区。其复杂的地质环境条件,加上近年来各类基础工程建设的跟进,在该区域开展工程地质特征研究是十分必要且迫切的。有鉴于此,本文在《深切峡谷区地质环境演化规律及稳定性评价指标体系》研究课题的基础上,以澜沧江中游深切峡谷为研究对象,针对各工程地质条件进行了单因素的特征分区研究。结合峡谷特征,对其形态类型及工程地质特征进行了初步探讨。随后对深切峡谷区地质灾害多发这一现象进行了主控因素的统计分析及易发性分区研究。最后对澜沧江中游深切峡谷区进行了基于GIS的综合工程地质分区评价。主要研究进展有:（1）详细收集整理了区域地质背景资料,得到各区县的气象水文统计信息,并对区域地形地貌、地层建造、构造单元进行了相应的区划。在新构造运动分析的基础上统计了历史地震信息,为后续工程地质特征单因素分析奠定基础;（2）对研究区工程地质特征影响因素进行了单因素的特征分析,得到各单因素的栅格初步分区图。着重对峡谷地貌特征进行了横、纵剖面形态上的分析,并结合Hack、SL等地貌参数对河流进行陡缓段的划分。然后对其形态类型及特征进行总结概括;（3）对典型地质灾害的主控因素进行定性的地质分析,并对各类地质灾害的影响因素进行详细的统计分析。发现地质灾害发育分布规律与深切峡谷区范围密切相关。通过信息量值计算,熵权法计算权重得到地质灾害的分布主要受控于地震、坡度、断裂、道路、水系、降雨等因素。易发性分区结果显示:地质灾害高、中易发区占总面积的40.9%,却有91.21%的地质灾害点发育,并且主要分布于澜沧江深切峡谷干流水系两岸3km范围以内。另外,非对称V型河谷为地灾高发的河谷形态;（4）在各单因素工程地质条件栅格分区图的基础上,选择地形坡度、工程地质岩组、不同地质构造影响范围、地震峰值加速度、地质灾害易发性分区、水文地质条件、地形变速率、年平均降雨量8个影响因子构建了研究区工程地质分区的评价指标体系。通过组合权重计算发现断裂构造、工程岩组、地形地貌三个影响因素所占权重最大。采用基于GIS与组合权重相结合的方法对研究区进行了工程地质条件的分级分区评价。最后对各河段、各河谷类型的工程地质特征进行概括总结,得到了分区-分段-分河谷类型的工程地质评价结果。本文采用的研究思路与技术方法对其它流域深切峡谷区研究具有一定的借鉴意义,其分区结果为后续工程勘察及工程建设适宜性评价提供了一定参考。
高凯[9]（2020）在《植被变化对大兴安岭北部多年冻土地温的影响研究》文中提出大兴安岭北部多年冻土区工程建设日益加快,植被覆盖率不断变小,区域工程地质灾害频发,研究植被变化对多年冻土地温的影响规律对于灾害监测、冻土环境及寒区工程安全运营具有重要意义。本文基于Landsat和MODIS数据,分析研究区植被时空变化特征,2000至2016年植被覆盖面积在减小,不同季节植被覆盖情况存在差异性;研究大兴安岭北部地区地表温度影响因素及其时空变化规律,分析地表温度与气温、高程、NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）和地表类型的相关性;进一步分析研究区地表植被指数（NDVI）与地表温度（Land Surface Temperature,LST）之间的定量关系。根据实测数据分析多年冻土活动层水热迁移动态特征,研究植被对活动层内冻融过程的作用,植被覆盖度与地温及水分变化速率的变化特征。系统开展多年冻土地温年变化曲线随深度变化的规律,建立扰动区和天然地面处年最大融化深度及相对应的多年冻土退化速率预测模型,探究植被变化对多年冻土退化的影响。最后提出了植被变化与大兴安岭北部多年冻土地温时空变化规律。
张家森[10]（2020）在《藏东南高寒山区地下水补给模型及川藏铁路多木格隧道涌水量预测》文中研究表明地下水渗流场模拟中,一般将模型降雨补给条件概化为年均降水量,并未将积雪单独考虑。川藏铁路多木格隧道途径的多木格雪山地区,冬夏温差约16.7℃,冬季降雪累积在海拔较高的山区,至夏季融化。积雪对多木格雪山范围内地下水补给具有调蓄作用。积雪累积-融化过程改变地下水补给方式和补给时间,形成了研究区独特的周期显着波动变化地下水渗流场。季节性波动的渗流场对隧道涌水量有直接影响,而常用的隧道涌突水量计算方法均未考虑类似多木格隧道所在山区丰富的季节性积雪条件,按年均降水量计算研究区地下水补给在丰枯季峰值附近存在较大误差。为更准确评价研究区地下水补给特征和水循环规律,更好的预测新建多木格隧道建设过程中可能出现的集中排水问题和隧道排水影响带内可能出现的水环境问题,本文立足研究区内积雪补给条件下地下水特有的水循环模式,利用美国陆地卫星计划8号卫星（Landsat8）高分辨率遥感图像,采用差异性积雪指数（NDSI）指数计算研究区逐月积雪分布范围,建立降雨融雪双源补给条件下地下水补给量关系式,作为数值模型补给量参数。采用有限元地下水径流模拟软件（FEFLOW）建立研究区三维地下水渗流模型,并通过现场调查钻孔水位和水均衡校验,证明模型对研究区地下水渗流场拟合可靠性。在此基础上设置丰枯季和长期排水工况,对比分析降雨融雪双源补给条件和降雨单源补给条件新建多木格隧道不同时期涌水量变化和可能出现的集中排水段,并分析隧道集中排水带成因,为隧道建设提供建议。本文取得主要研究成果如下:（1）采用NDSI指数解译研究区Landsat8遥感影像,获取高分辨率逐月积雪分布。参考相关文献资料和现场调查成果,计算研究区地下水降雨融雪双源补给量逐月分布,总结研究区积雪调蓄作用下地下水补给规律:环境温度低于融雪临界温度(（8）时,积雪区域下垫面条件为积雪和冻土,基本隔绝地下水接受垂向补给条件,在积雪覆盖范围内,地下水近似无垂向补给;环境温度高于融雪临界温度(（8）时,下垫面融化,形成开放的通道,使地下水能够接受垂向入渗补给,在积雪覆盖范围内,地下水垂向上接受大气降水和积雪融化双源补给,非积雪覆盖范围内,地下水垂向上主要接受大气降水补给。（2）归纳总结研究区积雪调蓄作用下地下水受季节性波动补给引起水循环变化规律特征:研究区内水循环周期大体以水文年为单位,因枯水季降雪堆积储存,地下水主要在丰水季接受融化产流补给。（3）以钻孔试验和水文地质调查资料为基础,通过分析归纳和相应计算,详细刻画多木格隧道所在研究区水文地质结构。依据传统数值模型补给采用的年平均降雨量法和研究区降雨融雪双源补给特点,分别设置模型降雨单源补给和融雪降雨双源补给条件,模拟两种补给条件下天然渗流场分布。采用钻孔水位和水均衡校验,分别将两种补给条件下模拟天然渗流场钻孔水位与实际同时期钻孔水位对比,结果表明融雪降雨双源补给条件对研究区地下水渗流场模拟适宜性更好。（4）采用两种补给条件地下水天然渗流场模型分别设置丰枯季和常年排水隧道开挖工况,对比分析两种补给条件下多木格隧道涌水量和排水影响范围分布特征。研究区受积雪调蓄作用,地下水位丰枯季波动较为明显,隧道丰季涌水量显着大于枯季。降雨融雪双源补给条件下隧道丰枯季初始涌水量差值大于降雨单源补给条件,体现积雪调蓄作用。隧道排水集中在进口端的C2P1l地层和F3-5断层破碎带高埋深段,其中F3-5断层破碎带内存在较高的水压和相对较大的渗透系数,单位长度涌水量较大,在隧道建设中需要注意疏排水,建议隧道施工设计中应尽量避免在丰水季揭露F3-5断层破碎带。
二、高原多年冻土地区遥感图像工程地质分区的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高原多年冻土地区遥感图像工程地质分区的探讨（论文提纲范文）
（1）基于遥感与数值模型的冻土监测与模拟方法体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 全球变化与冻土变化研究现状 |
| 1.2.2 冻土遥感监测研究现状 |
| 1.2.3 冻土水热传输过程与数值模拟研究现状 |
| 1.3 现有研究的趋势与不足 |
| 第2章 科学问题与研究内容 |
| 2.1 科学问题 |
| 2.2 研究思路 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 研究区概况 |
| 2.5 数据来源 |
| 2.5.1 被动微波遥感数据 |
| 2.5.2 MODIS遥感数据产品 |
| 2.5.3 土壤温湿度监测数据 |
| 2.5.4 气象观测数据 |
| 2.5.5 下垫面参数数据 |
| 2.5.6 多年冻土区划图 |
| 第3章 基于被动微波遥感的地表冻融状态判别研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 地表冻融状态判别方法 |
| 3.2.1 原始DIA算法及其不足之处 |
| 3.2.2 土壤水分特征指标(LVSM)提取 |
| 3.2.3 利用LVSM指标对DIA算法的改进 |
| 3.3 改进DIA算法的判别结果及精度验证 |
| 3.4 改进的DIA算法在东北地区的应用 |
| 3.4.1 东北地区地表土壤冻融状态判别结果 |
| 3.4.2 地表土壤冻融循环对气候变化的响应 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多年冻土空间分布遥感反演与分类研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 多年冻土空间分布遥感监测与分类方法 |
| 4.2.1 冻结指数方法及其适用性改进 |
| 4.2.2 多年冻土热学稳定性分区方法 |
| 4.3 东北地区多年冻土识别与分类结果 |
| 4.3.1 东北地区多年冻土识别结果 |
| 4.3.2 东北地区多年冻土分类结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于频谱分析的冻土指标空间降尺度研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 基于频谱分析的空间降尺度研究方法 |
| 5.2.1 基于频谱分析的空间降尺度方法 |
| 5.2.2 用于获取高分辨率相位的GWR方法 |
| 5.3 基于频谱分析的空间降尺度结果与分析 |
| 5.3.1 用于频谱分析的地表土壤冻融信息 |
| 5.3.2 冻结天数指标的频率域特征 |
| 5.3.3 频谱降尺度结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 分布式冻土水热传输过程数值模型研发 |
| 6.1 冻土水热传输过程与水热耦合原理 |
| 6.2 冻土水热过程数值模型的建立 |
| 6.2.1 冻土系统的大气边界条件 |
| 6.2.2 冻土系统的能量传递理论 |
| 6.2.3 冻土系统的水分迁移理论 |
| 6.3 FFIMS模型的求解 |
| 6.3.1 模型结构框架与运行流程 |
| 6.3.2 模型参数配置与输入输出 |
| 6.4 FFIMS模型在研究区的应用 |
| 6.4.1 FFIMS模型的应用示范区概况 |
| 6.4.2 模型输入数据与预处理 |
| 6.4.3 冻土水热过程数值模型模拟结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 融合遥感监测信息的冻土水热过程模拟研究 |
| 7.1 冻土遥感监测信息与FFIMS模型的融合 |
| 7.1.1 DIA算法与FFIMS模型的融合方法 |
| 7.1.2 模拟结果与对比验证 |
| 7.2 融合遥感监测信息的FFIMS模型在东北地区的模拟与验证 |
| 7.2.1 地表温度模拟精度验证 |
| 7.2.2 积雪模拟精度验证 |
| 7.2.3 实际蒸散发模拟精度验证 |
| 7.3 气候变化背景下东北地区冻土变化响应分析 |
| 7.3.1 冻土水热参量时空演变特征分析方法 |
| 7.3.2 冻土水热参量时空演变特征分析结果 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 FFIMS模型在流域水文过程模拟中的应用研究 |
| 8.1 空间分布式流域水文过程模型——ESSI-3 模型 |
| 8.1.1 ESSI-3 模型的发展历程 |
| 8.1.2 ESSI-3 模型水文过程的参数化方法 |
| 8.2 FFIMS模型与ESSI-3 模型的耦合方案 |
| 8.2.1 冻土水文过程原理 |
| 8.2.2 冻土水热过程与ESSI-3 模型的耦合方案 |
| 8.3 耦合冻土过程的流域水文过程模拟研究 |
| 8.3.1 ESSI-3 模型输入数据预处理 |
| 8.3.2 ESSI-3 模型率定与验证 |
| 8.3.3 耦合冻土过程的流域水文过程模拟 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 主要研究结论 |
| 9.2 主要创新点 |
| 9.3 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于多源SAR数据青藏高原冻土冻融过程及时空分布研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 InSAR技术的研究现状 |
| 1.2.2 青藏高原冻土形变监测研究现状 |
| 1.2.3 青藏高原交通工程沿线形变监测研究现状 |
| 1.2.4 青藏高原冻土活动层厚度反演研究现状 |
| 1.2.5 青藏高原冻土分布研究现状 |
| 1.2.6 有待研究的问题 |
| 1.3 论文的研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 青藏高原形变和活动层厚度反演InSAR方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 青藏高原冻土冻融过程形变反演InSAR技术 |
| 2.2.1 永久散射体技术 |
| 2.2.2 分布式散射体技术 |
| 2.3 青藏高原冻土InSAR形变模型 |
| 2.4 基于InSAR技术的活动层厚度反演方法 |
| 2.4.1 基于季节性形变量活动层厚度反演方法 |
| 2.4.2 基于热传导定律的活动层厚度反演 |
| 2.4.3 基于MT-InSAR形变和多维土壤水分分布的活动层厚度反演 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于超算平台PFDS-CSInSAR技术青藏高原形变反演 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PFDS-CSInSAR技术 |
| 3.2.1 Sentinel-1 数据预处理和干涉流程 |
| 3.2.2 CSI处理 |
| 3.2.3 DSI处理 |
| 3.2.4 DSI并行策略 |
| 3.2.5 时序InSAR流程 |
| 3.2.6 多轨InSAR形变结果拼接 |
| 3.3 青藏高原介绍 |
| 3.4 实验数据集 |
| 3.5 实验结果及分析 |
| 3.5.1 DSI处理结果 |
| 3.5.2 青藏高原形变速率结果图 |
| 3.5.3 青藏高原形变速率成因分析 |
| 3.5.4 并行DSI处理效率分析 |
| 3.6 实验结果对比与验证 |
| 3.6.1 PFDS-CSIn SAR与 CSIn SAR结果对比 |
| 3.6.2 部分区域验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 青藏铁路沿线冻土冻融过程形变监测及冻土分类 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于季节性形变模型自适应分布式散射体技术 |
| 4.2.1 青藏高原自适应分布式散射体技术 |
| 4.2.2 基于季节性形变模型的时序解算部分 |
| 4.3 基于季节性形变模型时序形变结果冻土分类方法 |
| 4.4 研究区和数据集介绍 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 青藏铁路沿线自适应分布式散射体技术结果与分析 |
| 4.5.2 Sentinel-1 数据青藏铁路沿线季节性形变结果 |
| 4.5.3 青藏铁路沿线季节性形变结果区域性分析 |
| 4.5.4 青藏铁路沿线冻土分类制图结果与分析 |
| 4.6 青藏铁路沿线结果对比与验证 |
| 4.6.1 青藏铁路沿线形变结果与NSBAS技术对比 |
| 4.6.2 青藏铁路沿线水准数据验证 |
| 4.6.3 青藏铁路沿线冻土分类结果野外采样点验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多源SAR数据冻土冻融过程及活动层厚度时空分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NSBAS 技术和活动层厚度反演模型 |
| 5.2.1 NSBAS技术 |
| 5.2.2 基于NSBAS技术季节性形变活动层厚度反演模型 |
| 5.3 研究区和实验数据介绍 |
| 5.3.1 研究区 |
| 5.3.2 数据源 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 多源SAR数据形变参数估计结果与时空分析 |
| 5.4.2 北麓河地区形变结果分析 |
| 5.4.3 北麓河地区活动层厚度结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.1.1 主要研究结论 |
| 6.1.2 主要创新点 |
| 6.2 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）青藏高原湖泊演化及生态环境效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 湖泊演化与生态环境变化息息相关 |
| 1.1.2 遥感技术已成为资源环境调查研究的重要手段和方法 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 遥感技术在水体提取中的进展 |
| 1.2.2 青藏高原湖泊动态变化及原因研究 |
| 1.2.3 青藏高原生态环境研究 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文创新点 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 青藏高原自然地质环境背景 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.2 气象水文 |
| 2.3 地形地貌 |
| 2.4 地质构造和新构造运动 |
| 2.5 地下水 |
| 2.6 植被及土壤概况 |
| 2.7 土地利用 |
| 2.8 生态环境 |
| 第三章 青藏高原湖泊类型及发育特征 |
| 3.1 遥感数据的选取与预处理 |
| 3.2 遥感水体提取机理及方法 |
| 3.2.1 水体提取机理 |
| 3.2.2 水体提取方法 |
| 3.3 青藏高原湖泊水体自动提取 |
| 3.4 青藏高原湖泊类型划分 |
| 3.5 青藏高原湖泊发育特征 |
| 3.5.1 青藏高原湖泊规模及数量 |
| 3.5.2 青藏高原湖泊几何形态特征 |
| 3.6 青藏高原湖泊分布规律 |
| 3.6.1 湖泊分布与海拔关系 |
| 3.6.2 湖泊分布与坡度关系 |
| 3.6.3 湖泊分布与构造关系 |
| 3.6.4 湖泊分布与土壤类型关系 |
| 3.6.5 湖泊分布与植被类型关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 青藏高原构造湖演化规律 |
| 4.1 青藏高原构造湖演化分析 |
| 4.2 青藏高原构造湖演化驱动力因素分析 |
| 4.3 格尔木盆地典型构造湖演化分析 |
| 4.4 典型构造湖演化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 青藏高原多年冻土区热喀斯特湖演化规律 |
| 5.1 热喀斯特湖演化分析 |
| 5.2 热喀斯特湖演化驱动力因素 |
| 5.3 青藏高原多年冻土区热喀斯特湖易发程度分区 |
| 5.3.1 易发程度评价模型 |
| 5.3.2 易发程度评价指标体系 |
| 5.3.3 评价指标权重 |
| 5.3.4 评价指标量化 |
| 5.3.5 基于ArcGIS的综合评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 青藏高原冰川湖演化规律 |
| 6.1 冰川湖演化分析 |
| 6.2 冰川湖演化驱动力因素 |
| 6.3 典型区域冰川湖演化分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 青藏高原湖泊生态环境效应 |
| 7.1 青藏高原NDVI变化 |
| 7.2 青藏高原湖泊生态系统服务功能价值 |
| 7.3 冰川湖灾害效应 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 自然地理学实践与应用研究进展 |
| 2.1 综合自然区划服务国家国土空间开发利用 |
| 2.1.1 经典综合自然区划服务国家农业生产 |
| 2.1.2 生态地理区划服务国家生态建设与环境保护 |
| 2.1.3 综合区划服务国家社会经济可持续发展 |
| 2.1.4 未来风险区划服务全球变化应对 |
| 2.2 土地利用/土地覆被变化研究服务中国人地关系协调发展 |
| 2.2.1 土地资源的调查和研究为农业生产提供科学支撑 |
| 2.2.2 土地利用/土地覆被及其生态效应 |
| 2.3 自然灾害过程和风险评估研究服务国家减灾救灾需求 |
| 2.3.1 初步形成泥石流学科较为系统的知识体系，减灾技术在国内外减灾中产生良好成效 |
| 2.3.2 灾害风险研究逐步从单灾种向多灾种综合风险转变 |
| 2.3.3 综合气候变化灾害风险评价体系逐步形成 |
| 2.3.4 灾害风险评估支撑了国家防灾减灾管理 |
| 2.4 荒漠化过程研究与防治技术研发促进国家荒漠化治理科学化 |
| 2.4.1 石漠化过程与防治研究为西南喀斯特地区可持续发展提供科学支撑 |
| 2.4.2 沙漠化和土壤风蚀研究直接服务西北地区的沙漠化防治 |
| 2.4.3 水土保持研究为东部季风区农业和生态持续发展提供理论支撑 |
| 2.4.4 塔里木盆地水资源调控与生态屏障建设 |
| 2.5 地理综合研究推动黄淮海平原风沙盐碱地中低产田改造取得良好效果 |
| 2.5.1 盐碱地改良技术应用 |
| 2.5.2 风沙地改良技术应用 |
| 2.6 冻土工程研究为中国冻土工程与寒区大型建设提供科学支撑 |
| 2.6.1 青藏铁路冻土路基工程 |
| 2.6.2 青藏公路冻土路基工程 |
| 2.6.3 哈尔滨—大连季节冻土区高速铁路冻土路基工程 |
| 2.7 化学元素异常地理分布和机理研究服务国家地方病防治 |
| 2.7.1 发现低硒带，确定环境病因，为克山病和大骨节病防治提供有效途径 |
| 2.7.2 编制《中华人民共和国地方病与环境图集》，系统揭示中国地方病分布规律及其与地理环境的关系 |
| 2.7.3 编制《中华人民共和国鼠疫与环境图集》，系统揭示了鼠疫流行的时空流行规律，阐明了鼠疫疫源地的类型、分布及其长期赋存机制 |
| 2.7.4 建立了环境砷氟暴露与地方性砷氟中毒的剂量与效应关系，为地方性砷氟中毒防治和国家饮水安全工程实施提供了科技支撑 |
| 2.8 空间定位观测与监测保障自然地理过程的创新研究 |
| 2.8.1 自然地理定位观测站建设推动地理学过程的定量化研究 |
| 2.8.2 定位观测和监测系统科技成果有力支撑国家生态文明建设 |
| 2.9 空间分异的度量与统计归因地理探测器 |
| 3 展望 |
（5）青藏高原物候变化及驱动因子分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 遥感数据时间序列重构 |
| 1.2.2 青藏高原物候指标提取和年际变化趋势 |
| 1.2.3 植被物候指标对气候变化的响应 |
| 1.2.4 海拔对植被物候指标的影响 |
| 1.3 研究内容与技术路线图 |
| 第二章 研究区和数据 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 地貌特征 |
| 2.1.3 气候 |
| 2.1.4 水系 |
| 2.1.5 植被类型 |
| 2.1.6 冻土 |
| 2.2 数据来源和预处理 |
| 2.2.1 气象数据和预处理 |
| 2.2.2 植被指数(NDVI)数据和预处理 |
| 第三章 青藏高原植被物候指标时空变化 |
| 3.1 物候指标的提取 |
| 3.2 植被物候指标的空间变化 |
| 3.2.1 生长季开始时间和结束时间的空间分布 |
| 3.2.2 生长季长度的空间分布 |
| 3.2.3 NDVI年累积值的分布 |
| 3.2.4 NDVI绝对增幅和相对增幅的空间分布 |
| 3.3 高原植被物候指标的多年变化 |
| 3.3.1 生长季开始时间的多年变化 |
| 3.3.2 生长季结束时间的多年变化 |
| 3.3.3 生长季长度的多年变化 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 不同类型地理区划下的植被物候 |
| 4.1 河湖缓冲带的植被物候变化 |
| 4.2 不同植被类型下的植被物候 |
| 4.3 不同冻土区划下的植被物候 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 青藏高原物候变化驱动因子分析 |
| 5.1 植被物候指标与气温的关系 |
| 5.1.1 生长季开始时间与春季气温的关系 |
| 5.1.2 生长季结束时间与秋季气温的关系 |
| 5.1.3 生长季长度与年平均气温的关系 |
| 5.2 植被物候指标与降水的关系 |
| 5.2.1 生长季开始时间与降水量的关系 |
| 5.2.2 生长季结束时间和降水量的关系 |
| 5.2.3 生长季长度与年降水量的关系 |
| 5.3 植被物候变化与高程之间的关系 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与讨论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 讨论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与关键科学问题 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.5 支撑课题 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 研究区概况 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.2 区域构造及地质条件 |
| 2.3 冻土分布特征 |
| 2.4 区域水文地质条件 |
| 第三章 典型高原多年冻土退化过程及变化特征 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.2 气温及人类活动变化特征 |
| 3.3 冻土及融区面积变化 |
| 3.4 冻土上下限及各类型冻土分布边界变化 |
| 3.5 冻土地温变化及退化阶段划分 |
| 3.6 冻土退化过程微结构特征 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 冻土退化条件下渗流性能与微结构演变规律及定量关系 |
| 4.1 研究方案与试验原理 |
| 4.2 基于CT特征值的冻土退化条件下微结构特征 |
| 4.3 基于压汞实验的冻土退化条件下孔隙分布规律 |
| 4.4 冻土退化条件下渗透性能的变化特征 |
| 4.5 冻土退化条件下微结构、温度与渗流参数的定量关系方程 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 冻土退化条件下区域地下水补径排要素响应规律 |
| 5.1 研究方案 |
| 5.2 区域水文地质结构变化 |
| 5.3 地下水主要补给源 |
| 5.4 地下水主要排泄项-泉流量变化 |
| 5.5 地表水径流量趋势分析 |
| 5.6 区域地下水资源量均衡计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 冻土退化条件下地下水水化学及环境同位素特征 |
| 6.1 研究方案、样品采集和测试方法 |
| 6.2 冻结层上水水化学特征 |
| 6.3 冻结层下水水化学特征 |
| 6.4 构造融区、河谷融区水化学特征 |
| 6.5 地下水形成起源的水化学识别 |
| 6.6 热泉及冻结层下水循环深度 |
| 6.7 冻结层上水氘氧环境同位素特征 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 冻土退化条件下区域地下水循环特征的新型同位素识别 |
| 7.1 研究方案与分析原理 |
| 7.2 地下水硫同位素特征 |
| 7.3 地下水锶同位素特征 |
| 7.4 地下水硼同位素特征 |
| 7.5 地下水铀同位素特征 |
| 7.6 地下水年龄及更新性 |
| 7.7 基于新型同位素的多元水转化关系分析 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 冻土退化条件下区域地下水循环模式及演化机制 |
| 8.1 连续冻土分布区地下水循环模式 |
| 8.2 片状(岛状)冻土分布区地下水循环模式 |
| 8.3 季节冻土区地下水循环模式 |
| 8.4 大通河源区地下水循环模式演变过程 |
| 8.5 冻土退化条件下区域地下水循环演化机制 |
| 8.6 本章小结 |
| 第九章 冻土退化条件下区域地下水循环演化多场耦合模拟预测 |
| 9.1 COMSOL MULTI-PHYSICS及其控制方程 |
| 9.2 二维水文地质模拟剖面的概念模型与边界条件 |
| 9.3 温度场模拟预测 |
| 9.4 饱和度变化特征 |
| 9.5 含水层结构变化 |
| 9.6 模型的验证 |
| 9.7 地下水循环模式的演变模拟预测 |
| 9.8 地下水排泄量变化规律 |
| 9.9 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 结论 |
| 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 主持的项目 |
| 第一作者发表的文章 |
（7）青藏高原冰川冻土变化及其生态与水文效应研究 ——以黄河源、雅鲁藏布江流域和冻土退化带为典型区（论文提纲范文）
| 摘要 abstract 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究进展及存在的问题 |
| 1.2.1 冰川冻土变化 |
| 1.2.2 冻土的水文效应 |
| 1.2.3 冻土的生态效应 |
| 1.2.4 冰川的水文水资源作用 |
| 1.3 拟解决的科学问题及创新点 |
| 1.3.1 科学问题 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 研究内容和技术路线 第二章 研究区概况 |
| 2.1 青藏高原 |
| 2.2 冻土水文典型区:黄河源流域 |
| 2.3 冰川水文典型区:雅鲁藏布江流域 |
| 2.4 冻土生态典型区:冻土退化带 第三章 冰川冻土变化的气候驱动数据集成 |
| 3.1 地表温度和气温及其正负积温 |
| 3.2 多尺度降水数据的融合 |
| 3.3 蒸发量多源数据对比校正 |
| 3.3.1 数据 |
| 3.3.2 校正方法 |
| 3.3.3 校正结果 第四章 近50年来冰川冻土变化的模型解译 |
| 4.1 冰川冻土退化模式及模型 |
| 4.1.1 冻土退化模式及模型 |
| 4.1.2 冰川退化模式及模型 |
| 4.2 青藏高原冻土退化带精细划分 |
| 4.3 多年冻土融化夹层计算模型比选 |
| 4.3.1 模型介绍 |
| 4.3.2 结果对比 |
| 4.3.3 融化夹层分布及厚度变化 |
| 4.4 基于遥感和模型的冰川退化量估算 |
| 4.4.1 冰川厚度 |
| 4.4.2 冰川变化和消失年 |
| 4.5 小结 第五章 典型区冰川冻土变化的水文效应 |
| 5.1 多年冻土融化影响径流的机理分析 |
| 5.2 黄河源径流变化及其与冻土融化夹层关系 |
| 5.2.1 径流变化规律 |
| 5.2.2 基流分割及其变化 |
| 5.2.3 融化夹层和活动层变化的水文控制作用 |
| 5.3 考虑冰川的分布式水文模型 |
| 5.3.1 SPHY模型 |
| 5.3.2 模型建立与校正 |
| 5.3.3 模型结果与分析 |
| 5.4 冰川变化对雅鲁藏布江流域水储量变化的贡献 |
| 5.4.1 评估方法 |
| 5.4.2 评估数据介绍 |
| 5.4.3 结果与分析 |
| 5.5 小结 第六章 基于植被指数的冻土变化生态效应评估 |
| 6.1 方法与数据概述 |
| 6.1.1 数据 |
| 6.1.2 方法 |
| 6.2 植被指数与影响因子的相关关系 |
| 6.3 不同因子对不同时期植被指数变化的作用识别 |
| 6.4 小结 第七章 结论与建议 参考文献 致谢 附录 |
（8）澜沧江中游深切峡谷区工程地质特征及分区评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深切峡谷研究现状 |
| 1.2.2 深切峡谷主要工程地质问题 |
| 1.2.3 工程地质分区评价研究进展与现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 区域地质环境条件 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 气象水文 |
| 2.2 区域地形地貌 |
| 2.3 区域地层建造 |
| 2.4 区域地质构造背景 |
| 2.4.1 大地构造环境 |
| 2.4.2 区域构造单元及断裂构造 |
| 2.5 新构造运动与历史地震 |
| 2.5.1 新构造运动 |
| 2.5.2 历史地震 |
| 第3章 研究区工程地质特征影响因素分析 |
| 3.1 地形地貌 |
| 3.1.1 平面特征 |
| 3.1.2 垂直特征 |
| 3.2 峡谷特征 |
| 3.2.1 谷底特征 |
| 3.2.2 谷坡特征 |
| 3.2.3 河谷形态类型及其特征 |
| 3.3 地层岩性 |
| 3.3.1 按地质年代划分 |
| 3.3.2 按岩石强度划分 |
| 3.3.3 按岩石类型划分 |
| 3.4 地质构造 |
| 3.5 地震活动 |
| 3.6 降水及水文地质条件 |
| 3.6.1 降水特征 |
| 3.6.2 水文地质特征 |
| 3.7 人类工程活动 |
| 3.8 构造应力场与地形变 |
| 3.8.1 现今区域构造应力场 |
| 3.8.2 地形变场 |
| 第4章 澜沧江中游地质灾害分布特征及易发性分区 |
| 4.1 地质灾害点概述 |
| 4.2 典型地灾分布特征及主控因素分析 |
| 4.3 各类地质灾害影响因素统计分析 |
| 4.3.1 距断裂距离统计 |
| 4.3.2 距水系距离统计 |
| 4.3.3 距道路距离统计 |
| 4.3.4 地灾高程分布统计 |
| 4.3.5 地灾平均坡度统计 |
| 4.3.6 地灾降雨量分布统计 |
| 4.3.7 地灾地震峰值加速度统计 |
| 4.3.8 地灾工程地质岩组分布统计 |
| 4.4 地质灾害易发性分区评价 |
| 4.4.1 地质灾害分布图 |
| 4.4.2 评价因子的选取与分级 |
| 4.4.3 信息量计算 |
| 4.4.4 熵权法计算权重 |
| 4.4.5 基于加权信息量法的地质灾害易发性分区评价 |
| 4.4.6 各河谷类型地灾发育特点 |
| 第5章 澜沧江中游深切峡谷区工程地质分区评价 |
| 5.1 工程地质分区评价方法 |
| 5.1.1 分区原则及依据 |
| 5.1.2 基于GIS的工程地质分区评价方法及流程 |
| 5.2 工程地质分区评价指标体系 |
| 5.2.1 评价指标体系的选取与构建 |
| 5.2.2 评价指标的简述及量化 |
| 5.3 评价指标权重的计算 |
| 5.3.1 基于层次分析法的主观权重计算 |
| 5.3.2 基于CRITIC法的客观权重计算 |
| 5.3.3 权重的组合 |
| 5.4 基于GIS的工程地质分区评价 |
| 5.5 各河谷类型工程地质特征 |
| 5.5.1 各河段工程地质特征评价结果 |
| 5.5.2 各河谷类型对应工程地质岩组 |
| 5.5.3 各河谷类型断裂发育情况 |
| 5.5.4 各河谷类型水文地质情况 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（9）植被变化对大兴安岭北部多年冻土地温的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 植被与冻土关系研究现状 |
| 1.2.2 多年冻土退化研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 区域背景与研究区概况 |
| 2.1 区域背景概况 |
| 2.1.1 地理位置及冻土分布 |
| 2.1.2 地质地貌 |
| 2.1.3 气候特征 |
| 2.1.4 水文 |
| 2.1.5 植被土壤 |
| 2.2 研究区概况 |
| 2.2.1 自然地理环境 |
| 2.2.2 人类经济活动 |
| 2.3 研究区植被时空变化特征 |
| 2.3.1 数据源及数据处理方法 |
| 2.3.2 研究方法 |
| 2.3.3 研究区土地覆被年际变化 |
| 2.3.4 研究区植被季节变化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 地表温度反演及其时空变化规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据源与地表温度反演方法 |
| 3.2.1 数据源 |
| 3.2.2 地表温度反演方法 |
| 3.3 大兴安岭北部地区地表温度时空变化特征 |
| 3.3.1 Landsat影像反演地表温度结果 |
| 3.3.2 MODIS地表温度产品数据验证 |
| 3.3.3 研究区地表温度时空变化特征 |
| 3.4 研究区地表温度影响因素 |
| 3.4.1 气温 |
| 3.4.2 高程 |
| 3.4.3 NDVI |
| 3.4.4 地表类型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 植被变化对多年冻土地温的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 植被覆盖变化对多年冻土地表温度的影响 |
| 4.2.1 基于均匀采样法的NDVI-LST定量关系研究 |
| 4.2.2 基于NDVI区间采样法的NDVI-LST定量关系研究 |
| 4.2.3 不同采样方法的NDVI-LST定量关系比较 |
| 4.3 植被变化对多年冻土活动层水热规律的影响 |
| 4.3.1 研究区监测孔布设概况 |
| 4.3.2 活动层地温动态特征分析 |
| 4.3.3 活动层水分动态特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 研究区多年冻土演变规律及预报分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 温度场模型的建立 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 几何模型 |
| 5.2.3 土体热物理参数 |
| 5.2.4 边界条件及初始条件 |
| 5.3 计算模型的可行性分析 |
| 5.4 计算结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文 |
（10）藏东南高寒山区地下水补给模型及川藏铁路多木格隧道涌水量预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 藏东南地区水文地质研究现状 |
| 1.2.2 融雪补给地下水研究现状现状 |
| 1.2.3 高寒山区渗流场模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 研究区地质条件概述 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.1.1 地形地貌 |
| 2.1.2 气象水文 |
| 2.2 区域地质背景 |
| 2.2.1 地层岩性 |
| 2.2.2 岩浆岩 |
| 2.2.3 地质构造 |
| 2.3 水文地质条件 |
| 2.3.1 含水岩组及其富水性 |
| 2.3.2 地下水水化学特征 |
| 第3章 藏东南高寒山区地下水补给模式 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 积雪覆盖范围 |
| 3.2.1 遥感解译积雪原理 |
| 3.2.2 积雪解译方法 |
| 3.2.3 研究区积雪覆盖范围 |
| 3.3 融雪临界温度 |
| 3.4 入渗系数 |
| 3.5 地下水垂向补给量 |
| 3.6 研究区地下水补给特征 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 藏东南高寒山区地下水渗流场特征 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 水文地质概念模型 |
| 4.2.1 模型范围和边界条件 |
| 4.2.2 含水层结构 |
| 4.2.3 参数选取 |
| 4.2.4 补给条件概化 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.3.1 地下水均衡模型 |
| 4.3.2 地下水渗流模型 |
| 4.4 数值模型 |
| 4.5 模型区地下水渗流场 |
| 4.5.1 模型区降水补给渗流场分析 |
| 4.5.2 模型区降水融雪双源补给渗流场分析 |
| 4.6 模型识别与校验 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 川藏铁路多木格隧道建设环境影响评价 |
| 5.0 概述 |
| 5.1 降雨单源补给多木格隧道涌水量预测 |
| 5.2 降雨融雪双源补给多木格隧道涌水量预测 |
| 5.3 多木格隧道常年排水影响范围 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
四、高原多年冻土地区遥感图像工程地质分区的探讨（论文参考文献）
- [1]基于遥感与数值模型的冻土监测与模拟方法体系研究[D]. 高会然. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021(01)
- [2]基于多源SAR数据青藏高原冻土冻融过程及时空分布研究[D]. 王京. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021(01)
- [3]青藏高原湖泊演化及生态环境效应研究[D]. 李兰. 长安大学, 2021
- [4]1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展[J]. 陈发虎,吴绍洪,崔鹏,蔡运龙,张镱锂,尹云鹤,刘国彬,欧阳竹,马巍,杨林生,吴铎,雷加强,张国友,邹学勇,陈晓清,谈明洪,王训明,包安明,程维新,党小虎,韦炳干,王国梁,王五一,张兴权,刘晓晨,李生宇. 地理学报, 2020(09)
- [5]青藏高原物候变化及驱动因子分析[D]. 黄兵. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [6]高原冻土退化条件下区域地下水循环演化机制研究 ——以大通河源区为例[D]. 王振兴. 中国地质科学院, 2020
- [7]青藏高原冰川冻土变化及其生态与水文效应研究 ——以黄河源、雅鲁藏布江流域和冻土退化带为典型区[D]. 冯雨晴. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [8]澜沧江中游深切峡谷区工程地质特征及分区评价[D]. 王欣. 成都理工大学, 2020(04)
- [9]植被变化对大兴安岭北部多年冻土地温的影响研究[D]. 高凯. 黑龙江大学, 2020(04)
- [10]藏东南高寒山区地下水补给模型及川藏铁路多木格隧道涌水量预测[D]. 张家森. 成都理工大学, 2020(04)