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摘 要

积雪是太阳辐射作用下的高反射体，积雪反照率直接反映了对积雪于太阳辐射的反射能力。积雪反照率的变化也与地区的能量平衡、河流径流量、气候变化这些因素相关。对于环境气候恶劣、地形复杂、可达性差的天山地区，利用卫星遥感技术对于积雪反照率进行研究是有效、迅捷的手段。本文利用2009年1月～2019年12月的天山北坡MODIS卫星遥感数据，提取逐日积雪反照率信息，基于MATLAB软件分析积雪反照率。研究显示，天山北坡反照率分布不均衡，高值区主要分布在高海拔地区。其次，积雪反照率季节变化明显，平均积雪反照率最高值出现在1月。天山北坡的平均积雪反照率除冰川区与高海拔地区有所上升以外，近年总体呈下降趋势（-0.0015/a）,与研究区积雪面积下降以及气温升高有关。以上结论对于研究西北地区气候、生态环境保护、农业管理具有重要意义。

关键词：天山北坡 积雪反照率 MODIS数据 时空特征

Spatial and temporal distribution and dynamic change of snow albedo in mountainous areas based on MODIS

Abstract

Snow cover is a high reflector under the infuluence of solar radiation. Snow albedo directly reflects the reflectivity of snow cover to solar radiation.Changes in snow albedo are also associated with regional energy balance, river runoff, and climate change.It is an effective and quick method to study the snow albedo by satellite remote sensing technology in Tianshan Mountains with harsh climate, complex terrain and poor accessibility.This paper used MODIS data of the Northern Slope of the Tianshan Mountains from January 2009 to December 2019 and extracted daily snow albedo information to analyze the temporal and spatial distribution and change trend of snow albedo based on MATLAB software.The results show that the distribution of snow albedo of the Northern Slope of the Tianshan Mountains is very different, and the high-value area is mainly distributed at the high altitudes. Secondly, the seasonal variation of snow albedo was obvious, with the highest average snow albedo appearing in January. The average snow albedo on the Northern Slope of the Tianshan Mountains has been decreasing in recent years (-0.0015/a) except the increase in the glacier area and the high altitudes, which is related to reduction of snow cover and temperature rise in the research area.All of these conclusions are of great importance to study of climate, ecological environment protection and agricultural management in northwest China.

Key words: North slope of tianshan mountain; Snow albedo; MODIS data; The space-time characteristics

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 选题依据与背景 1

1.1.1 选题依据 1

1.1.2 研究背景 1

1.2 国内外研究进展 2

1.2.1 国外研究进展 2

1.2.2国内研究进展 3

1.2.3研究切入点 4

1.3 研究内容与技术路线 5

1.3.1 研究内容 5

1.3.2 技术路线 5

第二章 研究区与数据介绍 7

2.1 研究区概况 7

2.1.1 自然地理概况 7

2.1.2 积雪分布概况 7

2.2 数据资料与预处理 8

2.2.1 数据内容 8

2.2.2 数据重投影与研究区截取 8

第三章 反照率数据集成与分析 10

3.1 数据分类 10

3.1.1 像元分类 10

3.1.2 时间序列分类 10

3.2 反照率数据集成 11

3.2.1 逐像元遍历法 11

3.2.2 矩阵归一法 12

3.2.3 算法评估 13

3.3数据分析方法 14

3.3.1 显著性检验 14

3.3.2 反照率距平 15

第四章 反照率集成产品时空变化与趋势分析 16

4.1 积雪反照率的空间分布特征 16

4.1.1 成果概述 16

4.1.2 影响因素 16

4.2 积雪反照率的季节分布特征 17

4.2.1 成果概述 17

4.2.2 影响因素 18

4.3 积雪季积雪反照率的年际变化空间分布特征分析 19

4.3.1反照率年际时空变化结果 19

4.3.2 反照率年际变化特征分析 21

4.4 非积雪季积雪反照率的年际月变化趋势 21

4.4.1 反照率年际月变化结果 22

4.4.2 反照率年际月变化特征分析 22

第五章 结论与展望 23

5.1 研究结论 23

5.2 研究展望 23

参考文献 25

致谢 238

第一章 引言

1.1 选题依据与背景

1.1.1 选题依据

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