基于遥感技术的玛依塔斯风雪区积雪分布特征研究.docVIP

基于遥感技术的玛依塔斯风雪区积雪分布特征研究 　　1 概 况 　　1.1 玛依塔斯-老风口风雪区 　　塔城额敏盆地位于祖国的西北边陲，与哈萨克斯坦国接壤，东部与浩瀚的准噶尔盆地之间有吾尔喀什尔山和加依尔山，两山呈南北分布，中间衔接部为一狭长的向斜鞍状地形，长约100km，宽10~30km，地势低洼，成为两盆地之间气流通道，称为穆库尔台走廊，也就是著名的玛依塔斯-老风口风雪区域。 　　区域内秋、冬、春三季，自西而来的冷湿气流造成普遍降雪天气，过后又受准噶尔盆地堆积的冷空气影响，形成东高西低的气压场，偏东大风即起，沿穆库尔台通道吹向塔额盆地，形成强大的风雪灾害，常常阻断交通，极易发生交通和人员伤亡等事故，严重影响着塔城地区的经济发展，暴风雪猛烈、输雪量大、影响区域广均为内陆罕见，是该区域独有的情况。 　　1.2 克塔线工程概况 　　克塔线自准噶尔盆地克拉玛依至塔额盆地的巴克图口岸全长约311km，在两盆地中间受高程控制，将不可避免的要从低海拔区穆库尔台走廊通过，减小或避免线路通过风雪灾害段落，是铁路选线工作的重点之一。 　　1.3 风雪区线路预选方案概况 　　线路受坡度、高程等技术条件控制，在穆库尔台走廊设计了两个方案通过风雪区，北方案。玛依塔斯走行方案(里程冠号CK)。和南方案。老风口展线方案(里程冠号C2K)。，两方案起点里程：CK148+900=C2K148+900，终点里程CK280+000=C2K285+608，北方案靠近北部吾尔喀什尔山脉南麓丘陵走行再向西北展线，进入塔额盆地，长131km;南方案主要沿南部加依尔山剥蚀丘陵区走行进入塔额盆地，长137km。 　　区域内雪害是两方案比较的主要因素，因此了解区域内积雪现状分布特征、积雪动态堆积变化规律对铁路选线有着科学与现实的意义，是本次研究的问题。 　　2 克塔线风雪区域内积雪分布特征研究大纲 　　2.1 研究目标 　　为铁路南、北方案提供积雪现状分布信息。 　　2.2 研究内容 　　2.2.1铁路沿线雪深分析及积雪分布特征 　　(1)利用MODIS、AMSR-E等卫星的积雪分析产品，研究区内的积雪日数、积雪深度、空间分布及积雪变化;(2)利用RegCM等气候模式进行高分辨率模拟，选取模式的雪水当量、雪盖数据和降雪数据，分析整个研究区的积雪时空演变规律及特征;(3)利用研究区内气象站的数据评估源自遥感和模式的积雪产品的精度。 　　2.2.2沿线积雪分布规律与雪灾评价 　　(1)鉴于现场观测资料的短缺，基于模式的雪深数据和地形地貌分析铁路沿线积雪堆积分布特征;(2)依据风速和降雪量建立关系式，研究风吹雪现象发生的空间分布规律。 　　2.3 研究方法 　　利用既有的站点观测资料验证遥感影像和模式数据的适用性，再利用遥感影像和模式数据分析整个研究区域的积雪覆盖特征。 　　3 分析与结果 　　3.1 基于遥感资料的区域积雪覆盖现状特征分析 　　近些年MODIS积雪产品在生态和水文等研究领域得到广泛应用。由于MODIS的日数据产品并没有经过去云的处理，因此使用TM影像对单景的MODIS积雪日数据产品进行精度的验证，主要方法是：使用MODIS的SNOWMAP算法提取积雪覆盖像元，然后统计MODIS影像和TM影像同区域判别象元属性不同的象元数占总的象元数的比例来作为精度验证的指标。 　　3.1.1区域积雪覆盖特征 　　利用MODIS积雪日数据产品对积雪天数进行统计，并且使用了TM影像做了精度验证，验证结果同为积雪的比例令人满意的比例(约为74%)。 　　2010年12月至2011年3月和2011年12月至2012年3月两个典型年份的月积雪天数累积结果表明： 　　(1) 线路自CK135向小里程区域积雪累计日比较少，自CK135往大里程至塔城方向的区域的月积雪累计日与前一段区域有明显的色差，说明CK135至塔城方向的月积雪累计日比前一段积雪累积天数整体要多。 　　(2)南、北方案：北方案经过的区域，月积雪累计日沿着铁路的变化而增加，其中CK175至CK215之间的月积雪累计日属于北方案经过区域的累计日较大区域，在CK175附近有一个低值区;南方案经过的区域月积雪累计日随着铁路线的延伸的变化先增加，在C2K208附近区域有一个低值区域，之后又随着铁路线的延伸而增加。从整体上讲，南方案和北方案相比：北方案经过的区域的积雪累计日的变化相对规律，经过的区域仅在CK175有一个比较明显的较低区域;南方案经过的区域变化比较大，在C2K188和C2K208的附近各有一个低值区域，北方