天山中段及典型流域地表温度时空变化规律

作     者：热伊莱·卡得尔 

作者单位：新疆师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：玉素甫江·如素力

授予年度：2018年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

主      题：地表温度 天山中段 MODIS 土地利用/覆盖 海拔高度 

摘      要：地表温度是地表能量平衡、区域和全球尺度地表物理过程的一个重要因子,包括地球表面温度和水域温度,在气象、气候探究中发挥着决定性作用。天山中段面积大、自然地理环境复杂,不能对天山中段的每个领域以“点尺度观测LST,因此通过RS数据监测LST时空变化是一种快速、有效和便捷的方法。天山中段属于温带大陆性干旱气候,植被覆盖状况是对天山中段的气候和自然环境变化形成重要的影响,同时,也能够改变LST的变化。因此研究LST时空变化及其影响因素分析是对中尺度范围内有效调节LST的升高,改善气候变暖和保护自然环境等方面提供重要的科学依据。本文以RS、GIS技术为支持,对天山中段及典型流域地表温度时空变化规律进行研究。以MOD11A2数据产品为基础,获得整个天山中段2001-2017年的年际、月份的LST数据。在此基础上,探讨了天山中段LST在时间和空间上的演变规律和特点及其趋势分析变化;最后,在土地利用和海拔高度数据的基础上,定量分析引起LST空间分布的影响因素。研究表明:(1)MODIS LST产品在天山中段的精度(平均R=0.97)总体上满足要求,可适用于LST时空分布研究。空间上,整个天山中段的LST空间分布受地形、地貌特征的影响,天山山脉的LST低,吐鲁番盆地的LST高。在LST总的变化下,天山南麓的温度比天山北麓高,无论在裸土还是水域上,天山南麓的L ST较高,明显表现出LST热量在空间上不均匀性分布。时间上,天山中段年际平均LST为7.00℃;2015年、2013年和2017年的LST变化波动较为突出,分别超出多年平均值为0.89℃、0.84℃和0.62℃,相对变化率分别达到11.26%、10.73%和8.10%,说明该2001-2017年期间LST变化幅度较大、不稳定。(2)利用趋势分析方法对2001-2017年的LST进行年际和不同季节变化趋势。天山中段LST变化呈现出明显的趋势分布,全年轻微增加区域面积变化最大,占总面积的比例为33%,基本不变面积变化次之,占总面积的比例为17%,最少变化区域是严重减少区域,约占总面积的比例为3%。(3)天山中段不同环境因子对LST的影响中可知,LST与DEM之间的关系呈负相关关系,随海拔高度的增高LST逐渐下降趋势。土地利用与LST之间的关系中可知,不同LUCC的年均LST顺序依次为裸土稀疏灌木林居住地稀疏草地旱地落叶阔叶林湖泊草原裸岩草甸冰川积雪。(4)天山中段和区域LST空间、时间格局具有明显的差异性。年际平均L ST大小循序为吐鲁番盆地天山中段博斯腾湖流域伊犁河谷;年际平均LST值高的是吐鲁番盆地、其为12.75℃,年际平均LST值最低的是伊犁河谷,其为4.01℃。