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玛纳斯河流域积雪年内分配与年际变化研究_干旱区资源与环境

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疏勒河流域水资源开发利用现状及其对生态环境的影响

疏勒河流域水资源开发利用现状及其对生态环境的影响

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊疏勒河流域水资源开发利用现状及其对生态环境的影响摘要：干旱内陆河流域生态很脆弱，生态系统与水资源的开发利用状况有着密切的关系。

疏勒河流域降水稀少，蒸发强烈，气候异常干燥，生态环境十分脆弱，难以适应较大幅度条件的变化。

随着流域水资源的开发利用和农业生产的不断发展，其生态环境发生了很大变化。

本文在广泛收集有关水文、水利现状资料和实际调查数据的基础上，计算和评价了疏勒河流域的降水资源、冰川资源、地表水资源、地下水资源以及水资源总量，评价和分析了水资源开发利用现状及存在的问题，并提出了合理开发利用水资源的建议。

关键词：疏勒河流域·水资源·开发利用·生态环境Development and Utilization of Water Resources and Its Impacts on Eco-environment of the Shule River BasinAbstract The arid inland river basin ecology is very frail. The development and utilization of water resources and ecological system have a close relationship. In Shule river basin, the rainfall is scarce and the evaporation is strong, so the climate is abnormally dry .Ecological environment is very fragile, and it is difficult to adapt to the changes of the dramatic conditions .With the development and utilization of water resources and the continuous development of agricultural production in river basins, the development of ecological environment has also changed a lot. All kinds of water resources in the river basin were calculated and evaluated．such as precipitation，glacier，surface water，ground water resources and total water resources，based on collecting a lot of data about hydrology，hydrogeology，water conservancy projects and so on．Finally, the recommendations of rational development and utilization of water resources have been put┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊forward。

地理河流补给知识点整理归纳

地理河流补给知识点整理归纳

地理河流补给知识点整理归纳地理学主要是研究地球表层各种自然现象和人文现象，以及它们之间相互关系的学科。

这次小编在这里给大家整理了地理河流补给知识点整理归纳，供大家阅读参考。

地理河流补给知识点整理归纳一.河流补给河流补给有雨水、冰雪融水、湖水、沼泽水和地下水补给等多种形式。

最终的来源是降水。

多数河流都不是由单纯一种形式补给，而是多种形式的混合补给。

河流补给是河流的重要水文特征，它决定了河流水量的多寡和年内分配情势。

研究河流补给有助于了解河流水情及其变化规律，也是河水资源评价的重要依据。

河流补给指河流的水源。

大多数河流的水源，主要是流域上的大气降水。

根据降水形式及其向河流运动的路径不同。

二.河流补给类型1、大气降水为河流的最主要补给形式，以雨水补给为主。

雨水补给河流迅速而集中，具有不连续性。

河流流量过程线随着降雨量的增减而涨落，呈现锯齿形尖峰。

我国大部分地区处在东亚季风区内，雨量的年内分配极不均匀，主要集中在夏秋两季，年际变化也大，因而河川径流的季节分配不均，各年水量很不稳定，丰枯变化比较悬殊。

同时，由于降雨集中，冲刷地表，所以河流含沙量往往较大。

我国各地雨水在年径流量中所占的比重相差悬殊，在秦岭—淮河以南、青藏高原以东的地区为60%～80%，其中浙闽丘陵地区和四川盆地的河流可达80%～90%，云贵高原占60%～70%;黄淮海平原各河占80%～90%;东北和黄土高原各河占50%～60%;西北内陆地区只占5%～30%。

地中海气候区，降水集中在冬季，河流的汛期为冬季;热带雨林和温带海洋性气候区，年降水较均匀，河流的径流量季节变化不大。

2、季节性积雪融水补给径流流经地区，冬季往往严寒多雪;随着气温的回升，冬季以固态形式降落到流域表面上的积雪，第二年春季开始融化，补给河流。

汛期多出现在春季或初夏。

其补给水量的多少及其变化，与流域积雪量和气温变化有关。

由于气温具有缓慢连续变化的特点，因而河流流量过程线的变化也比较稳定平缓。

【2021高考地理二轮复习】水圈(2)含答案

【2021高考地理二轮复习】水圈(2)含答案

2021高考地理二轮复习水圈（2）下面是我国两地潜水埋藏深度年变化曲线图，读图完成1-2题。

1.图中①、②两地可能分别位于A. 东北平原、长江三角洲B. 江南丘陵、华北平原C. 珠江三角洲、黄土高原D. 云贵高原、准噶尔盆地2.图中M处A. 受台风影响，降水多，潜水埋藏浅B. 受准静止锋影响，降水多，潜水水位高C. 受副高影响，降水少，潜水水位低D. 受冬季风影响，降水少，潜水埋藏深河流中冰块阻塞水流造成水位上涨的现象，称为凌汛。

下图为我国东北平原某河流甲、乙两处水文站2019年记录的即时流量数据（时间点为北京时间13点）。

该河流春秋两季有凌汛现象，且仅出现在甲乙之间河段，该河段长约200千米。

该河段结冰期流量来自冰下水流，河面冰层及周边积雪融化，造成流量增大。

据此完成3-5题。

3.与乙相比，甲水文站所在河段A. 纬度高，海拔高B. 纬度高，海拔低C. 纬度低，海拔高D. 纬度低，海拔低4.4月下旬，乙水文站流量变小，其原因是周边地区A.气温上升B. 气温下降C. 积雪面积变大D. 积雪面积变小5.甲乙之间发生凌汛的日期是A. 3月16日B. 4月1日C. 4月16日D. 5月1日奥里诺科河中下游流经奥里诺科平原，下游河面展宽，平均河槽深度为10-25米，水位年内变幅12米。

汛期出现奥里诺科河河水倒灌阿普雷河的现象，下游河段一年中有两次沙峰（含沙量的峰值），第一次沙峰出现在汛期的干支流涨水季节，第二次沙峰出现在汛后的干流退水期间。

如图示意奥里诺科河流域及其甲、乙水文站的位置及甲、乙水文站全年水位差（正值表示甲水文站水位高于乙水文站水位）。

读图，完成6-8题。

6.奥里诺科河水位年内变幅大的主要原因是A. 中下游流速缓慢B. 水系发达，支流众多C. 降水季节变化大D. 流域面积广7.奥里诺科河河水倒灌阿普雷河的现象最明显的月份是A. 3月B. 4月C. 9月D. 12月8.奥里诺科河第二次沙峰出现的原因是A. 淤积在各支流中的泥沙重新流入奥里诺科河B. 上游植被枯萎，土壤侵蚀严重C. 降水量集中且多暴雨，土壤侵蚀严重D. 中下游流速缓慢，泥沙淤积严重我国某河流每年12月至次年3月上旬，河道出现“连底冻”现象（从水面到河底全断面冻结成冰）。

基于CMADS和SWAT模型的玛纳斯河流域水文过程模拟

基于CMADS和SWAT模型的玛纳斯河流域水文过程模拟

Vol. 32 No. 2Apo ,2021第32卷第2期202 1年4月水资源与水工程学报Jocoal of Water Resocoos & Water EnyineeOngDOI ： 10.1905/j. ion. 972 - 243X.2021.02.17基于CMADS 和SWAT 模型的玛纳斯河流域水文过程模拟谷新晨(,肖森元l 杨广l 何新林l 赵琪4,张亮4,李冬波((1.石河子大学水利建筑工程学院/现代节水灌溉兵团重点实验室，新疆石河子832000；2.新疆维吾尔自治区水文局，新疆乌鲁木齐830000)摘要：缺乏历史气象资料地区的水文模拟是制约流域模型发展和人们对流域水资源认识的重要因素之一。

选取玛纳斯河流域作为研究区，运用CMADS 和SWAT 模型对该流域的水文过程进行了模拟，最后使用SWAT - CUP 对模拟径流量进行了校正。

通过参数灵敏度分析、参数标定与验证，选取NSE 、和PBIAS 统计指标进行评价。

选取的7个敏感性水文参数的最终取值均在合理范围内，且在月尺度与日尺度的径流量过程模拟中月个统计指标在校准与验证期间均处于最优区间,该模型的模拟值与实测值拟合良好，可用作后续的研究与应用。

结果表明：利用CMADS 和SWAT 模型能够较好地模拟玛纳斯河流域的水文过程。

在缺乏历史气象资料的地区,CMADS 可提供时间连续、类型详细和空间分辨率高的气象数据，构建更高精度的水文模型。

关键词：径流；水文过程；水文模型;SWAT ； CMADS ；干旱区；玛纳斯河流域中图分类号；P334 + .72； TV211.2文献标识码：A文章编号：972-643X(2021 )02-0116-08Hydrclogical prcceso simulation of Manat River Basin based onCMADS and SWAT modeOGU Xincher 1, XIAO Seryuan 1, YANG Guang 1, HE Xinlio 1 , ZHAO Qi 4, ZHANG Liang 4, LI Dongbo 1(0 Key Latoratora cf Molera Water-saving Irritatioo , College cf Wales sag Architectural Engineering , SShiezi University ,SSitezt 832000 , China ； 2. Hydrolowd Bureau of Xinjiang Uygur AiOonomoot 7?egto , Urumqt 830000 , Chiga )Abstrcci : HynoUgWai simulatioc in areas lachiny hismecai meteoologicai data is oco of the limitinyfactors that hinders the developmeot of watershed models and pwpU' s understandiny of water resources .Wo selected Manas River Basin as the research iw, and simulated its nynrolouicai process usinyCMADS and SWAT model . Theo the simulated onoff was caUdrateb usiny SWAT - CUP. AccorPiny to the parameter seosUivity analysis : parameter caddraUoc and vaddatioc , NSE , R 2 and PBIAS were select ­ed for the evaluatioUi It is found that the Unai values of the 9 nynoUuWal parameters are all in a rexsoca- bio ranyo , and the three statistical indices are in the optimal ranyo duriny caddratioc and yWficatico po- Ood in the monthly and dily ouoO simullou. The simulatioc value of the model is well fitted with themeasured value , indicadny that this model can Uo used Uo suUsedued- research and ipUcliou. The re ­sults show that the CMADS and SWAT model is applicable to the repoOuctioc of the nynoUuWal processof Manas River Basin. The meteorological data provided Uy CMADS is of couPnuous time , with detailedtypo classificaUou and high spatial osoUPou , which is UwWiWW to the cocsOpctioc of nynoUuWal mod- Ws with higher gcchracy in areas iachiny hismecai meteorological dip.Key worCo : onoff ; nynolouWyl process ; nyno0oWyl model ; SWAT ； CMADS; aOd area; Manas RiverBnnd收稿日期：2020- 07-08 ；修回日期：2020-10- 30基金项目：国家自然科学基金-新疆联合基金重点项目(U003244)；新疆维吾尔自治区2020年自治区研究生科研创新项目(XJ2020G119)；兵团重大科技项目(209AA002)；兵团中青年科技创新领军人才项目(209CB023)作者简介:谷新晨(1926-),男，河南信阳人，硕士研究生，主要从事干旱区水文水资源研究。

焉耆盆地水文特征分析

焉耆盆地水文特征分析

焉耆盆地水文特征分析1
刘延锋，靳孟贵，曹英兰
中国地质大学环境学院（430074）
newmanliu@
摘 要：利用坎德尔秩次相关检验、游程检验和谱分析法分析了焉耆盆地的降水、气温、蒸 发和开都河径流量的趋势性和周期性及年际和年内变化规律。发现气温呈显著线性递增趋 势；降水量 1986 年以前降水较小，之后降水增加；1987 年以后蒸发量呈显著线性递减趋势； 1974-1993 年期间，开都河径流量较小，处于持续枯水期，1996 年以后，进入连续丰水期。 开都河径流量与降水和温度呈显著正相关，而与蒸发呈显著负相关。 关键词：焉耆盆地；气温；蒸发；降水；径流量
-1.163 0.509
-2.834 -7.1330 2033.6 0.305 0.367 -2.390 0.0672 32.64 0.150 0.294
注：坎德尔秩次相关检验和游程检验的判别标准为 Uα/2=1.96。线性回归方程形式为：y=ax+b，其显
著性用相关系数检验。
通过坎德尔秩次相关检验[4]和
Table 1. The statistical characters of hydrological factors in Yanqi Basin.
水文要素
变差 肯德尔秩次相 游程检验
线性回归方程
最大 最小 平均
系数 关检验统计量 统计量 a
b
r 标准
年降水量 mm 214.3 46.5 109.2 0.32
蒸发量有逐渐增大趋势，1986-2000 年期间，年蒸发量呈显著线性减少（图 2）。经简单分
波法检验，年蒸发量存在为期 11
年和 2.2 年的主周期，但周期性
2500
不显著。
2000

我国干旱半干旱地区气候变化及其影响

我国干旱半干旱地区气候变化及其影响

第23卷第11期干旱区资源与环境Vo.l23No.11 2009年11月Journal ofA rid Land Resources and Env ironm ent N ov.2009文章编号:1003-7578(2009)11-065-07我国干旱半干旱地区气候变化及其影响*吕妍,王让会,蔡子颖(南京信息工程大学环境科学与工程学院,南京210044)提要:全球气候变化正在直接或间接地对自然生态系统和人类经济社会产生影响,而干旱、半干旱地区的生态系统非常脆弱,对气候变化异常敏感,通过对我国干旱半干旱地区气候变化及影响研究,认为在近50年我国干旱半干旱地区气温上升了1.8e、降水增多29mm、地表蒸发加大、径流量减少、水资源供求矛盾加剧;农业结构调整,绿洲灌溉区农作物气候产量提高,雨养旱作区农作物产量减少;部分草原生产力下降,病虫害加剧;沙尘暴总体呈减少趋势,但局部地区由于气温升高,土壤水分耗减加速,风沙活动加剧;农业、航空、建筑、渔业、交通、工业均受到影响。

关键词:气候变化;干旱半干旱地区;农业;沙尘暴中图分类号:P467文献标识码:A自19世纪末以来,伴随人类活动加剧,温室气体浓度增加,全球气候加速变暖,已引起了人们的普遍关心。

政府间气候变化专门委员会(I PCC)在第四次评估报告指出,1906-2005年全球平均气温上升了0.56-0.92e。

全球变暖已经对地球生态系统和社会经济系统产生了明显而深远的影响,威胁着人类的生存环境和社会经济的可持续发展。

干旱、半干旱地区的生态系统非常脆弱,对气候变化异常敏感,甚至成为全球气候变化的指示器,因此,人们越发关注气候变化对干旱、半干旱地区所产生的影响。

我国有42%的国土面积处于干旱、半干旱区,主要分布在我国西部地区(干旱、半干旱地区的面积约占该西部地区国土面积的83%[1]),该地区降水量少,降水变化率大,年内分配不均,空气干燥,地表蒸发量大[2]。

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

— —
以 渭 干 河 流 域 为例
唐 宏 乔 旭 宁 一杨 德 刚 ， 一， ，， 黄 凤
（ ． 国科 学 院 新 疆 生 态 与地 理 研 究 所 ，新疆 乌 鲁 木 齐 ８０ １ ； ． 国科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １０４ １中 ３０ １ ２ 中 北 ００９ ３河 南 理 工 大 学 测 绘 与 国 土 信 息 工程 学 院 ，河 南 焦 作 ４４ ０ ） ． ５０３
ａｃ ．Ｃｎ ｏ
２６ ０
干旱地 区农 业研究 ｔ
第 ３ ０卷
属新 疆维 吾尔 自治 区 阿克 苏地 区 ， 括 拜 城 、 车 、 包 库 新 和 、 雅 四县 ， 域总 面 积 ６ ３ ｍ 。流 域形 状 沙 流 ７９ ０ｋ ２
遥感 影 像 （ 间分 辨 率 ０ ６ｍ） 基 本 数 据 源 ， 用 空 ． 为 利 新疆 县 界 矢 量 图 、 形 图 等 辅 助 数 据 ， 过 Ａｃ Ｉ 地 经 ｒＧＳ 和 Ｅ ｄｓ 软件 的处 理 、 ｒａ 等 判别 与 解 译 ， 结 合 统 计 年 并 鉴 等相关 资料 ， 行校 对 修 正 后 得 到三 期 渭 干 河 流 进 域 土地利 用类 型 数据 。社 会 经 济 相关 数 据 来 自《 阿 克 苏 辉 煌 ５ 年 》 历 年 《 克 苏 地 区 统 计 年 ０ 和 阿
２ ２ １ 土地 利 用 类 型分 类 根 据 研究 区土 地 资源 ．．
特征 与景 观变化 差异 ， 照 中国《 地利用 现状 调查 参 土 技术 规程 》 将研 究 区 土地 利 用／ 被 类 型 划 分 为 ７ ， 覆 个类 别 ： 地 （ 耕 包括水 田、 水浇 地和 旱地 等） 林 地 （ 、 包 括有林 地 、 灌木林 、 疏林 地 和 其 他林 地 ） 草 地 、 设 、 建

人教版高中地理选择性必修2区域发展课后习题第4章 区际联系与区域协调发展 第四章测评

第1页 共19页 第四章测评 一、选择题(每小题3分,共48分) [福建南平期末]黄河流域水资源总量不足,时空分布不均,且与经济社会发展格局不匹配。1987年,黄河可供水量分配方案对平衡流域内各省级行政区的用水和促进黄河水资源可持续利用起到了积极作用,但30多年各省级行政区的分水比例一直未调整。,有关部门基于“大稳定、小调整”思路对分水方案进行了适当调整。下表示意黄河可供水量分配方案中部分省级行政区分水量的变化。据此完成1~2题。 省级 行政区 1987年分水方案 分水量/108m3 调整后的 分水量/108m3 变化值/108m3

青海 14.10 16.23 2.13 宁夏 40.00 36.20 -3.80 河南 55.40 60.49 5.09 山西 43.10 42.31 -0.79 河北、天津 20.00 9.76 -10.24 1.黄河可供水量分配方案调整后,河北、天津分水量大幅下降,主要是因为( ) A.人口流失严重 B.生态环境改善 第2页 共19页

C.南水北调工程通水 D.产业转型升级 2.分水方案的调整明显考虑了生态用水需求的是( ) A.青海 B.宁夏 C.河南 D.山西 [陕西咸阳高二期末]科罗拉多河发源于落基山脉西坡,全长约2333千米,流域面积约64.7万平方千米,流域内80%为干旱和半干旱区。20世纪初,美国在科罗拉多河上建坝修水库,催生了美国西南荒漠中的大农业与大都市。下图示意科罗拉多河流域。据此完成3~4题。

3.美国在科罗拉多河上兴建水坝的首要目的是( ) A.供水 B.航运 C.发电 D.旅游 4.水坝建成后科罗拉多河坝下河流( ) 第3页 共19页

A.径流量增大 B.水位升高 C.冰期延长 D.含沙量减少 [北京海淀高二期末]敦煌气候干旱,依靠党河的哺育成为“戈壁绿洲”。“引哈济党”工程从大哈勒腾河调水到党河水库,工程区横跨党河流域和大哈勒腾河流域的分水岭——党河南山。下图示意“引哈济党”工程三种调水线路设计方案。下表为调水10年后调出区的水资源补给、排出变化模拟数据。据此完成5~7题。

基于深度学习的玛纳斯土地利用时空格局变化与预测

基于深度学习的玛纳斯土地利用时空格局变化与预测 王娇娇;尹小君;刘陕南;王帝盟 【期刊名称】《干旱区研究》 【年(卷),期】2023(40)1 【摘 要】土地利用时空格局变化与预测对土地资源管理与优化至关重要。本文基于遥感时空序列数据,协同景观指数与深度学习的长短时记忆网络(Long-Short Term Memory,LSTM)模型,对玛纳斯进行长时间序列土地利用时空格局演变特征分析和预测。结果表明:(1)1992—2020年耕地、草地和建设用地增加,林地、水域和未利用地减少。(2)耕地破碎化程度降低,林地和水域的景观指数轻微波动;草地破碎化程度降低,形状趋于规则化;建设用地处于持续扩张状态,破碎化程度加深,形状趋于复杂;未利用地破碎化程度增加,但形状趋于规则化。(3)比较了LSTM模型、多层感知人工神经网络(Multi-Layer Perception Artifical Neural Network,MLP-ANN)模型、逻辑回归(Logistic Regression,LR)模型和CA-Markov模型的预测精度。LSTM模型的Kappa系数为95.31%,较其他模型准确度高,符合实际土地利用格局分布。LSTM模型表明2025年土地利用类型可能仍以耕地、草地和未利用地为主。

【总页数】9页(P69-77) 【作 者】王娇娇;尹小君;刘陕南;王帝盟 【作者单位】石河子大学信息科学与技术学院;兵团空间信息工程技术研究中心 【正文语种】中 文 【中图分类】F30 【相关文献】 1.玛纳斯河流域土地利用及景观格局变化的分析2.近50a土地利用变化对干旱区典型流域景观格局的影响——以新疆玛纳斯河流域为例3.玛纳斯河流域近14年多尺度粒度变化对土地利用景观格局的影响4.基于土地利用变化的岳阳市碳排放时空格局研究5.基于CA-Markov和InVEST模型的土地利用格局与生境质量时空演变及预测——以江西省南昌市为例

2020年高考地理一轮复习讲练测专题3.1自然界的水循环和水资源的合理利用(讲)含解析

专题3.1自然界的水循环和水资源的合理利用1.掌握水循环的类型、环节及地理意义。

2.理解陆地水体之间的补给关系，明确河流的补给类型及特点、原因。

3.掌握水资源的分布特点，理解水资源危机产生的原因及解决措施。

知识点一 自然界的水循环 1.相互联系的水体(1)存在形式⎩⎪⎨⎪⎧气态水：数量最少，分布最广液态水：数量最大，分布次之固态水：仅在高纬、高山或特殊条件下存在(2)水体类型：海洋水、陆地水和大气水。

其中最主要的是海洋水。

(3)陆地水体之间的关系：具有水源相互补给的关系。

2.三种水循环的主要特点(1)海陆间循环：是最重要的循环，又称大循环。

使陆地上的水不断得到补充，水资源得以再生。

(2)陆地内循环：循环水量少，但对干旱地区非常重要。

(3)海上内循环：循环水量最大，对全球的热量输送有着重要意义。

3.水循环的意义(1)维持：全球水的动态平衡。

(2)缓解：不同纬度热量收支不平衡的矛盾。

(3)联系：海陆间的主要纽带。

(4)塑造：地表形态。

【重点突破】(一)水循环原理及其应用 1．水循环类型及环节(1)类型：A 为陆地内循环，B 为海陆间循环，C 为海上内循环。

(2)主要环节及影响因素：环节 主要影响因素①蒸发 水量多少、太阳辐射、天气状况、下垫面性质②降水；③水汽输送 大气环流、天气系统、地形地势④地表径流 地表状况、地形地势、降水强度、人类活动⑤下渗地表植被、降水强度、降水持续时间、地表坡度、土质疏松状况2．利用水循环原理解释地理问题沼泽地的形成内流河断流的成因(二)人类活动对水循环的影响知识点二 河流补给及河流特征 1．水体的相互关系(1)图2中左图表示丰水(填“丰水”或“枯水”)期河流水与地下水的补给关系，此时河流水补给地下水。

(2)图2中右图表示枯水(填“丰水”或“枯水”)期河流水与地下水的补给关系，此时地下水补给河流水。

(3)各水体的相互补给状况取决于水位高低和流量大小的动态变化。

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为了对虚拟气象站点进行插值，本文选用虚拟气象站缓冲区 200 公里内的 18 个气象站
点资料进行基于 DEM 的协同 Kriging 插值，并利用位于同一地理单元内的大西沟、乌鲁木
齐牧业气象站和小渠子对插值结果进行交叉验证。结果证明：基于 DEM 的协同 Kriging 插
值可以较好的反映年平均气温、累计降水量、初雪日及积雪日数随海拔高度的变化趋势，其
干旱区资源与环境
2011，25（06）：154-160
天山北坡典型内陆河流域积雪年内分配与年际变化研究 —以玛纳斯河流域为例
陈晓娜1，2，包安明1
（1 中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐 830011，
2 中国科学院研究生院，北京 100049）
摘要
以 500 米分辨率的 MOD10A2 积雪遥感影像和气象站点数据为基础，以积雪覆盖率和初雪日与积雪日数 为变量对玛纳斯河流域积雪的年内分配（2007 年 10 月-2008 年 9 月）与年际变化（1960 年-2006 年）进行 了分析探讨。结果表明：水文年内玛纳斯河流域积雪变化较大，北部开阔的河谷地带积雪覆盖呈现明显的 季节性变化；南部山区海拔较高，季节性积雪消融后，流域冰川主要分布在在海拔 3600 米以上的山顶以及
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图 4 2007 年 10 月~2008 年 9 月玛纳斯河流域积雪覆盖变化 Fig.4 The snow cover change of Manasi River Basin between Oct of 2007 and Sep of 2008
基金项目：国家科技支撑计划项目（2007BAH12B03）；中国科学院知识创新工程重要方向项目（KZCX2-YW-334） 作者简介：陈晓娜（1984-），女，河南汝州人，在读硕士研究生，研究方向为遥感与地理信息系统在积雪
水文学研究中的应用.E-mail:chenxiaona_gucas@
对比玛纳斯地区 Landsat5 TM 影像和 DEM 图可以发现，流域积雪分布与海拔高度和下 垫面的坡度、坡向密切相关，且流域内不同海拔高度的积雪覆盖变化呈现一定的不同步性。 季节性积雪消融后冰川主要分布在海拔 3600 米以上的山顶以及山谷间西北向的坡地上（图 j，图 k，图 l）。
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干旱区资源与环境
关键词：玛纳斯河流域；积雪变化；MOD10A2
0 引言
积雪对地球表层能量平衡、大气循环以及湿度、降雨和流域水文状况有着重要联系和明 显的反馈作用[1]，其对气候环境变化十分敏感，特别是季节性积雪，在干旱区和寒冷区既是 最活跃的环境影响因素，也是最敏感的环境变化响应因子[2]。IPCC 第四次评估报告指出全 球平均气温、海温以及海平面在升高，大范围的雪和冰川在融化，气候系统在近 100a （1906-2005）发生了显著变化[3]。积雪是气候的产物，气候系统的长期变化必然导致积雪 特征的相应变化，从而引起相应水文环境变化。西北干旱区地表水资源贫乏，但季节性积雪
山谷间西北向的坡地上。同时，1960~2006 年间玛纳斯河流域积雪呈现出初雪日推迟和积雪日数减短的趋 势。对流域初雪日出现的频率分析表明：1960~1988 年间流域初雪日出现的时间相对较早，平均出现日期
为每年的第 303 天，1994-2006 年间初雪日有显著推迟，平均出现日期为每年的第 313 天。于此同时，玛 纳斯河流域的积雪日数呈将少趋势，速度为 0.06 天/年，该速度小于初雪日推迟的速度 0.3 天/年，这说明 初雪日推迟的同时，玛纳斯河流域的积雪期呈现减短的趋势；该特征是 47 年来流域冬季平均气温与累计降 水量的升高所直接驱动的结果，但两者并不具备统计学上的相关关系。
研究区位于玛纳斯河流域的集水区，海拔较高，且无实测气象站点资料，其平均气温、 累计降水量、初雪日及积雪日数等资料需通过插值得到。为了充分体现气象要素的空间异质 性，本文引入了 SRM（Snow Run-off Model）模型中的面积-高程曲线以寻找流域中心点。
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2 数据与方法
2.1 MODIS 积雪遥感数据 同其它主要的地球覆盖物相比，积雪具有两个重要特性：在可见光波段有较高的反射率；
在短波红外波段有较低的反射率。MODIS积雪检测算法充分利用了这种特殊的光谱组合特
点，使用MODIS第4波段(0.545~0.565 m )和第6波段(1.628~1.652 m )的反射率计算归一化
5400
低于某海拔的流域面积（Km2）
4500
3600
2700
虚拟气象站点
1800
900
0 1400
1900
2400
2900 3400 3900 海拔高度（m）
4400
4900
5172
图 2. 研究区虚拟气象站点位置图
Fig.2 Location of virtual weather station in Manasi River Basin
精度达 94%，利用插值结果进行玛纳斯河流域积雪年际变化研究是可行的。
2.3 数据处理方法 MOD10A2是NASA（National Aeronautics and Space Administration）陆地产品组按照
统一算法经过多次处理的积雪产品，可以直接用于积雪研究。针对玛纳斯河流域，其数据处 理方法包括：1）格式转换: 将MODIS数据原有的投影系统为SIN的hdf文件转换为较为常用 的Erdas、Arcmap可以处理的投影系统为的WGS84的tif文件；2）影像拼接和研究区影像提 取：将格式转换后的编号为23v04和h24v04的两幅影像进行拼接，并基于边界文件提取研究 区影像；3)积雪分类编码提取及统计：读取影像属性值，并利用积雪属性值和其他区域属性 值的不同计算积雪面积覆盖率；4）影像选择及积雪覆盖率校正：NDSI可以把雪从大量的云 中分离出来，但不能很好的识别光谱特征与雪极其相似的薄卷云[10]，同时，玛纳斯河流域 有大量的冰川存在，冰川上空的云覆盖会直接导致冰川区误判。因此，本研究剔出了云覆盖 过多的影像，并引入研究区冰川边界，对云干扰区进行修正。其中，a为研究区MOD10A2
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影像，b为玛纳斯河流域冰川区边界，c为修正后研究区积雪Байду номын сангаас盖影像。
a
b
c
图 3 根据实际冰川范围纠正的冰川云干扰区 Fig.3 Correction of MOD10A2 image based on the real extention of glacier in Manasi River Basin
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资源丰富，河流补给与工农业生产主要依靠冰雪融水，有资料显示积雪对河流的补给在春季 甚至可达 75%以上[4]。在此背景下研究积雪对气候变化的响应对整个干旱区的社会经济可持 续发展和生态环境建设有十分重要的意义。
以新疆为例，李培基、叶佰生、康尔泗等人的研究结果显示随着气候的明显变暖，新疆 积雪并没有持续下降[5- 6]；张佳华，吴杨等人证明近年来新疆积雪日数处于波动状态，没有 呈现出明显的规律性变化[7]；高卫东，魏文寿等则以天山雪崩站为代表，证明新疆境内天山 中部地区季节性积雪呈增加趋势[8]。受资料及技术方法的限制，现阶段干旱区积雪对气候变 化的响应模式仍然处于讨论阶段。本文以天山北坡最大的内陆性河流——玛纳斯河流域为研 究对象，结合 MODIS 积雪遥感数据与气象站点资料，探讨内陆干旱区积雪特征值对气候变 化的响应，具有一定的实际意义。
差值积雪指数NDSI(Normalized Difference Snow Index )，并采用一套分组决策支持方法来检 测积雪[10]。
在MODIS的44种标准数据产品中，MODIS10系列是全球每天500m×500m分辨率的积雪 覆盖数据。其中，MOD10A1时间分辨率为1~2 d，空间分辨率为500m，MOD10A2由MOD10A1 日数据8d最大化合成得到。黄晓东，张学通等[11]对北疆牧区MODIS积雪产品的精度验证表 明，MODIS每日积雪产品MOD10A1受天气状况的严重影响，积雪平均识别率仅为33.4%， 不宜直接用于积雪覆盖范围的动态监测与制图；MOD10A2积雪分类产品反映8d内最大的积 雪覆盖范围，具有较高的积雪分类精度，平均积雪识别率87.39%，可较好地消除云层对地 表积雪分类的影响，能够满足从事冰雪及相关学科较大空间尺度上进行研究的需要。考虑到 本研究对积雪遥感数据时间分辨率和空间分辨率的要求，本文选择MOD10A2数据来进行玛 纳斯河流域积雪年内变化研究。
1 研究区概况
天山山区以季节性冰雪资源而著称，被誉为新疆干旱区的“湿岛”[9]，区域气候变化所导 致的积雪变化对春、夏季河川径流的影响在该区域表现的更为充分。玛纳斯河发源于天山北 麓依连哈比尕山，是准噶尔盆地南缘最大的一条融雪性内陆河流，也是新疆重要的粮棉基地 和经济开发区之一。流域面积 1.98 万 km2,其中山区 0.515 万 km2，平原 1.465 万 km2。流域 地形复杂，北部玛纳斯湖海拔 246m，南端山区最高海拔 5289m，且有永久性冰川分布，冰 川面积 608 km2，储量 39 亿 m3，为源头天然固体水库。本文以玛纳斯河流域肯斯瓦特水文 站上游集水区为研究对象，该区域积雪变化对整个流域可利用水资源的影响极为重要。
3 玛纳斯河流域积雪变化
3.1 积雪年内分配变化
水文年内玛纳斯河流域积雪面积变化较大，从 2007 年 10 月~2008 年 9 月的流域积雪覆 盖变化图（图 4）中可以看出，流域积雪主要分布在海拔较高的南部山区。山顶及冰川发育 区积雪相对稳定，而北部开阔平坦地区积雪具有明显的季节变化。10 月份流积雪开始增多 （图 l），逐步呈现片状连续分布；11 月~次年 2 月份为流域积雪最多的时段，积雪基本覆 盖整个玛纳斯河流域（图 c，图 d，图 e）；3 月~4 月份季节性积雪开始消融，积雪分布逐 渐破碎，裸露地表增多（图 f）；7 月~8 月份为流域积雪覆盖率最低的月份，季节性积雪全 部消融，仅南部冰川区有永久性积雪存在（图 j，图 k）。