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21世纪以来泛北极湖泊水位变化时空特征及原因探讨

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湖泊科学 2023年第6期35卷 2111-2122页

作者：梁新歌王涵赵爽宋春桥河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221000 中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008

在全球气候变暖和极端气候事件增加的背景下,流域水文循环过程受到的影响越来越强烈,导致湖泊水位变化表现出复杂的时空特征。而泛北极地区是地球上湖泊数量与面积分布最为集中的区域之一,该地区湖泊对气候变化响应非常敏感。因此,了解... 详细信息

在全球气候变暖和极端气候事件增加的背景下,流域水文循环过程受到的影响越来越强烈,导致湖泊水位变化表现出复杂的时空特征。而泛北极地区是地球上湖泊数量与面积分布最为集中的区域之一,该地区湖泊对气候变化响应非常敏感。因此,了解这些湖泊近期水文变化特征十分必要。本研究共搜集了36个泛北极大型湖泊(>500 km^(2))基于遥感或站点观测的近20年水位数据,分析其时空变化特征。本文使用线性回归模型来估算湖泊水位的变化趋势,进而利用皮尔逊相关分析了其主要水文影响变量和大气环流机制,并运用Mann-Kendall突变检验法探讨了水位突变的原因。结果表明,泛北极湖泊的水位整体上呈现不同程度上升(平均速率为0.013 m/a),有23个(64%)湖泊的水位呈上升趋势;研究湖泊中有10个通过90%统计显著性检验。其中,水位上升速率最大的湖泊是位于哈萨克斯坦的腾吉兹湖,上升速率为0.078 m/a。泛北极湖泊水位的波动主要与径流有关,有19个(53%)湖泊的水位波动与径流的增加更为相关;相比而言,位于亚洲的极地湖泊水位的上升与流域蒸发的降低显著相关,尤其是库苏古尔湖。从区域大气环流影响来看,泛北极湖泊水位变化主要与厄尔尼诺-南方涛动有关,其次是北极涛动和北大西洋涛动。本研究有助于加深对泛北极湖泊近20年水位变化规律及气候影响特征的科学理解。

关键词：水位泛北极湖泊气候变化大气环流

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藏北高原土壤湿度时空变化分析

水科学进展 2012年第4期23卷 464-474页

作者：傅新宋春桥钟新科中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院研究生院北京100049 香港中文大学地理与资源管理系中国香港999077

使用2009年DOY(Day of Year)145～288时段与2001～2010年夏季(DOY 161～240时段)的Terra/MODIS16 d合成的植被指数产品数据MOD13 A2和8 d合成的地表温度(Land Surface Temperature,TLS)产品数据MOD11 A2,构建TLS～IEV(Enhanced Vegetation Index,IEV)特征空间,从而得到了条件温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Drought Index,ITVD)反映的藏北土壤湿度空间分布。对藏北高原2009年植被生长季内土壤湿度的季节性变化及2001～2010年夏季土壤湿度的年际变化特征进行分析,研究结论表明:随着植被盖度的增大,干、湿边斜率逐渐变小,植被对环境温度的变化具有缓冲效应;藏北高原土壤湿度的季节性变化明显,主要受温度、降水、植被覆盖和冻土过程等季节性变化的影响;近10年研究区内土壤湿度有轻微的旱化趋势,但不同气候区内的年际变化表现不一致;气温表现不同程度的显著升温趋势,部分站点的降水有不显著减少趋势,其它站点降水表现为年际波动,而区域统计的ITVD值年际波动与站点气温的变化大体一致。

关键词：温度植被干旱指数土壤湿度中分辨率成像光谱仪时空变化藏北高原

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湖泊水情遥感研究进展

湖泊科学 2020年第5期32卷 1406-1420页

作者：宋春桥詹鹏飞马荣华中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

湖泊作为最直接的淡水资源之一,在人类的生产、生活各方面都占据至关重要的地位.受到全球气候变化与人类活动的影响,湖泊正在发生急剧变化,因而有必要对其进行快速、准确的时空变化监测,从而为水资源管理与保护、未来气候变化预警提供依... 详细信息

湖泊作为最直接的淡水资源之一,在人类的生产、生活各方面都占据至关重要的地位.受到全球气候变化与人类活动的影响,湖泊正在发生急剧变化,因而有必要对其进行快速、准确的时空变化监测,从而为水资源管理与保护、未来气候变化预警提供依据.遥感技术的产生与发展为大范围、实时动态的湖泊变化监测提供了难得的契机,它克服了人类对湖泊实地考察的局限性.本文对现有国内外湖泊水情遥感监测技术与方法进行了综合梳理,主要综述了国内外在湖泊水域范围提取、湖泊水位提取、湖泊水量估算、流域水文过程等方面的遥感研究进展情况,重点总结了该领域近年来提出的新方法和新技术.最后,结合当前遥感技术的发展,对未来遥感在湖泊动态变化监测中的应用潜力和趋势进行了简要论述,并对多源遥感数据融合与云计算平台的结合在地表水体连续变化监测中的应用进行了展望.

关键词：湖泊水文遥感流域全球变化

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湖冰遥感研究进展

遥感学报 2024年第3期28卷 541-557页

作者：童洁高永年詹鹏飞宋春桥中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008 河海大学地球科学与工程学院南京211100 中国科学院大学北京100049

湖冰作为冰冻圈的重要组成部分,是反映全球气候变化最为直观的指示器之一。在气候变暖和人类活动加剧影响的背景下,全球湖泊冰情总体呈现冻结时间推迟、消融时间提前、冰期缩短、冰厚减薄等趋势特征。由于现场勘测的局限性,遥感技术在... 详细信息

湖冰作为冰冻圈的重要组成部分,是反映全球气候变化最为直观的指示器之一。在气候变暖和人类活动加剧影响的背景下,全球湖泊冰情总体呈现冻结时间推迟、消融时间提前、冰期缩短、冰厚减薄等趋势特征。由于现场勘测的局限性,遥感技术在湖冰监测中发挥了越来越重要的作用。已有大量研究利用不同的遥感传感器、采用不同的湖冰参数与冰情物候特征对湖冰及其响应气候变化特征开展研究。本文首先结合国内外湖冰遥感监测现状,综述了湖冰监测常用的遥感数据源;再从湖冰范围识别方法、湖冰物候和冰厚参数遥感反演3方面展开论述,并重点总结了当前湖冰研究热点区域及冰情变化趋势;最后,结合当前遥感技术的发展,探讨了未来多源遥感技术集成在湖冰监测中的应用潜力,以及对气候变化响应十分敏感的青藏高原地区湖冰研究的挑战。

关键词：湖冰湖冰物候冰厚遥感监测气候变化

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河流水文遥感及其在青藏高原应用研究进展

遥感学报 2024年第10期28卷 2427-2447页

作者：刘沭岍刘凯曾繁轩宋春桥河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008

河流作为水循环系统的关键组成部分,对人类社会经济发展、流域的生态环境可持续性及区域气候的稳定都有着重要意义。因全球变暖、冰川冻土融化、洪旱灾害等对水文系统造成的干扰增强,河流的水文情势发生了深刻改变。随着传感器技术发展... 详细信息

河流作为水循环系统的关键组成部分,对人类社会经济发展、流域的生态环境可持续性及区域气候的稳定都有着重要意义。因全球变暖、冰川冻土融化、洪旱灾害等对水文系统造成的干扰增强,河流的水文情势发生了深刻改变。随着传感器技术发展和卫星观测平台增加,(卫星)遥感技术手段逐渐成为当今监测河流水文的主流方法之一。各类遥感监测方式已广泛运用在河流面积/宽度提取和水位变化监测、径流量估算等方面研究,形成了全球或区域尺度的水文要素遥感产品。本文综述了基于光学影像、雷达影像、卫星测高等数据的河流水文要素遥感监测技术,分析和总结了利用遥感手段监测河流宽度与水域面积、水位、径流量等诸多要素及其变化的最新研究进展,并探讨前人研究的空间范围尺度和推广可行性。此外,青藏高原作为亚洲主要大江大河的发源地,同时也是水文站点监测资料极其缺乏的区域之一。利用遥感技术开展青藏高原河流水文监测的研究面临实测数据共享难、水文变化过程时空异质性极强、对暖湿化气候的响应特征复杂多变等难题。本文对各类水文遥感技术在青藏高原河流监测应用研究所取得的进展与存在的问题进行了回顾和展望,以期加深对该地区河流水文变化过程的理解。

关键词：河流水文遥感青藏高原水域面积水位径流量

雅鲁藏布江干流河宽时空变化遥感监测及水文气象响应

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地理学报 2022年第11期77卷 2862-2877页

作者：徐嘉慧王世东宋利娟张大鹏宋春桥河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

河宽作为河流形态的基本参数之一,对于理解地表水过程和河流生态系统功能至关重要。雅鲁藏布江是全球具有典型地域特色的高原河流,也是重要的国际河流。雅鲁藏布江地处偏远山区,其地形环境条件恶劣、测量站分布稀疏,严重限制了对雅鲁藏... 详细信息

河宽作为河流形态的基本参数之一,对于理解地表水过程和河流生态系统功能至关重要。雅鲁藏布江是全球具有典型地域特色的高原河流,也是重要的国际河流。雅鲁藏布江地处偏远山区,其地形环境条件恶劣、测量站分布稀疏,严重限制了对雅鲁藏布江河流水文动态变化特征的科学理解。遥感卫星通过提供多时相、长时序观测影像数据,使雅鲁藏布江河宽长期动态变化监测和水文特征分析成为可能。本文基于全球地表水变化数据集(GLAD),利用水体边界水淹频率阈值分割法重建了2000—2020年雅鲁藏布江逐月完整的水域范围,进而提取和解析雅鲁藏布江干流河宽的时空变化特征。研究结果表明:2000—2020年期间,受年内气温和降水季节性差异等影响,雅鲁藏布江干流河宽呈现出显著的季节性变化特征,中游河段的季节性变幅最大(453.6 m),下游河段季节性变幅最小(90.3 m);雅鲁藏布江干流河道受气候和地形的影响,空间分布差异大,河道可观察到的最窄处约30 m(即Landsat卫星影像的最小空间分辨率),中下游辫状河流有效河宽最大可达6000 m,全程约50%长度的河道宽度小于150 m,仅2.0%的河道宽度大于2000 m;2000—2020年雅鲁藏布江干流河道的年平均河宽呈现先下降、后上升、再下降的变化特征,雅鲁藏布江全程平均河宽与降水、气温之间呈现较显著的正相关关系(通过p<0.01的显著性检验),相关性系数R值均为0.7。此外,本文利用10 m分辨率Sentinel-2影像数据目视解译提取的河宽信息与本文基于GLAD重建的河宽结果进行对比验证,两者的相对偏差低于2%,表明本文雅鲁藏布江河宽的提取结果总体可信。

关键词：河宽多时相遥感监测季节性变化水文气象雅鲁藏布江

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肾上腺素诱导兔血小板聚集的实践与理论探讨

中国药理学通报 1998年第6期14卷 509-512页

作者：储钟禄宋春桥张桐芳陈育贵黄才国第二军医大学生化教研室第二军医大学附属长征医院血库

目的创建以Ａｄｒ诱导兔血小板聚集的方法，并对受体分子特性作初步探讨。方法以高Ｋ＋缓冲液等取代兔ＰＲＰ中血浆，以Ａｄｒ诱导聚集，以Ａｐｙｒ证实结果。结果兔血小板悬浮于高Ｋ＋缓冲液时Ａｄｒ能单独诱导真正的聚集。结论由此推... 详细信息

目的创建以Ａｄｒ诱导兔血小板聚集的方法，并对受体分子特性作初步探讨。方法以高Ｋ＋缓冲液等取代兔ＰＲＰ中血浆，以Ａｄｒ诱导聚集，以Ａｐｙｒ证实结果。结果兔血小板悬浮于高Ｋ＋缓冲液时Ａｄｒ能单独诱导真正的聚集。结论由此推测血小板膜上α２肾上腺素受体分子可能为由两种亚单位组成：促聚亚单位和辅助亚单位。人辅助亚单位当Ａｄｒ浓度高达聚集阈值以上时可被激活，与促聚亚单位结合为活性的二聚体，与Ａｄｒ进一步结合发生聚集作用。

关键词：肾上腺素血小板聚集诱导肾上腺素受体

青藏高原东北部MODIS LST时间序列重建及与台站地温比较

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地理科学进展 2011年第7期30卷 819-826页

作者：柯灵红王正兴宋春桥卢振权中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院研究生院北京100049 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

通过遥感获取地表温度(地温,LST)可以弥补气象站地温数据局地性的不足。但受某些因素影响,遥感MODIS LST标准产品中的影像存在"云污染"等噪音像元以及空缺值,影响了LST数据应用。本文在利用LST产品的质量标记信息(QA)和直方图极值去除... 详细信息

通过遥感获取地表温度(地温,LST)可以弥补气象站地温数据局地性的不足。但受某些因素影响,遥感MODIS LST标准产品中的影像存在"云污染"等噪音像元以及空缺值,影响了LST数据应用。本文在利用LST产品的质量标记信息(QA)和直方图极值去除法过滤低质量、不可靠LST像元的基础上,提出了一种基于DEM-LST回归关系的滑动窗口空间重建算法,对2008年青藏高原东北部TERRA/AQUA上共4个温度通道的MODIS LST进行了重建,得到空间完整的LST时间序列。将重建后的LST与研究区11个气象站地表温度数据(T)的比较表必明上然,更在的没8 d联有ay系显合,著但成差是序异(仍列平然上均存LS绝在T-的对T误低一差水致分平性噪别很音为好1.表,5平5明℃均若和相需0.关要60系更℃数)高。达精L0.S度9T6的,与L平STT均存数绝在据对的需误差要差异更为与细2.0两致2者的℃的去;L时S云T空处与定理T义。在的月不。

关键词： MODIS 影像重建地表温度青藏高原东北部

我国城市湖泊空间分布格局特征分析及影响因素探讨

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湖泊科学 2024年第2期36卷 587-601页

作者：李林森王涵刘凯宁一航陈思宋春桥河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221000 中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008 重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 南京信息工程大学长望学院南京210044

城市湖泊作为城市与自然之间进行水气交换的蓝色空间,具有供水、防洪、休闲、气候调节以及改善城市生态环境等诸多生态服务功能。中国地域辽阔、城市众多,不同区域的城市湖泊受自然地理环境和社会经济发展等因素的影响而具有显著的空间... 详细信息

城市湖泊作为城市与自然之间进行水气交换的蓝色空间,具有供水、防洪、休闲、气候调节以及改善城市生态环境等诸多生态服务功能。中国地域辽阔、城市众多,不同区域的城市湖泊受自然地理环境和社会经济发展等因素的影响而具有显著的空间差异特征。目前已有研究对我国省会城市和个别大型城市的湖泊空间分布及变化特征等开展研究,但全国范围内各行政等级单元内城市湖泊分布的空间格局及其影响因素仍缺乏综合分析。本研究基于中国城市湖泊数据集,从城市分布的地域单元、行政等级、城市规模3个方面对城市湖泊分布特征进行统计分析和比较,并结合自然和人类活动要素,初步探讨影响城市湖泊分布规模和丰度的主控因子。结果表明,2020年全国共有约11万个面积大于0.001 km 2城市湖泊(不包括太湖、滇池等大型湖泊),总面积约2112 km 2,约占全国城市(遥感城市不透水层区域)面积的1.1%。城市湖泊的分布具有显著的集聚和分异特征,数量超过70%的城市湖泊分布在约20%的县(区)级行政单元,约21%的县(区)级行政单元基本没有(<10 m遥感影像分辨率下10个像元)城市湖泊分布。城市湖泊数量最多的县(区)级单元是天津市滨海新区,数量达到了1846个,而武汉市洪山区拥有的城市湖泊的面积最大,达到了67.2 km 2。总体上,城市等级更高的省会城市拥有更加密集城市湖泊分布,其湖泊密度(湖泊面积/城市面积)达到了1.6%,显著高于地级市的1.3%和县(区)级单元的0.8%。经统计分析,城市湖泊的分布与温度、降水、人口、GDP和城市面积呈现显著正相关,与城市海拔和地形起伏度呈强负相关。统计回归模型分析结果表明,城市面积、降水、GDP和地形起伏度是影响我国城市湖泊空间分异特征的主控因子。本研究将为全面认识我国城市湖泊的分布特征提供科学参考,为城市湖泊的资源利用和生态环境保护提供地理本底信息。

关键词：城市湖泊全国尺度空间分布自然环境社会经济