冀中南平原區(qū)土地覆被與氣溶膠光學厚度關系研究.pdf

1、大氣氣溶膠通常是指懸浮于大氣中的微小粒子,粒徑范圍可以從0.001μm至幾十微米,是地球、大氣和海洋系統(tǒng)的重要組成部分。其對短波輻射和長波輻射的傳輸過程及降水過程的影響作用,使得大氣氣溶膠在直接或間接地改變地一氣系統(tǒng)的輻射收支來影響著氣候和環(huán)境。近些年來,人類活動所引起的大氣氣溶膠變化導致的氣候變化問題已經(jīng)成為科學家們關注的一個重要領域。本論文對人類活動影響下的不同土地覆被與氣溶膠之間是否存在某種關系進行嘗試性的研究。
　　 本

2、論文以冀中南平原區(qū)為研究區(qū),以2009年1月至2009年12月的MODIS遙感影像為主要信息源,通過幾何校正、大氣校正等預處理過程,計算合成旬的NDVI,并利用其計算植被覆蓋度的旬數(shù)據(jù),合成月數(shù)據(jù),將各月數(shù)據(jù)在ENVI4.6中進行STACKING處理,然后利用植被覆蓋度的月際變化曲線進行非監(jiān)督分類得到研究區(qū)內(nèi)的土地覆被數(shù)據(jù)；同時也對預處理后的MODIS數(shù)據(jù)進行氣溶膠光學厚度的計算與合成,得到氣溶膠的月數(shù)據(jù)。首先,對全區(qū)植被覆蓋度月數(shù)據(jù)與

3、氣溶膠月數(shù)據(jù),進行時空聯(lián)合模擬,分析全區(qū)氣溶膠光學厚度在時間序列上的變化規(guī)律；對全區(qū)土地覆被對應的氣溶膠光學厚度進行統(tǒng)計分析,研究其之間的關系。其次,對縣域人口密度與年氣溶膠光學厚度進行對數(shù)回歸分析,以人口密度為依據(jù)進行分區(qū),最后,對土地覆被與氣溶膠光學厚度關系進行分區(qū)比較研究。
　　 研究表明,土地覆被與氣溶膠光學厚度間存在如下關系:
　　 人類活動密集的城鎮(zhèn)覆被對應的光學厚度值最高,其次是一年中將近有一半時間處于裸露

4、狀態(tài)的棉花覆被。農(nóng)村居民點、一年一熟和一年兩熟覆被的年均值水平相當。果園覆被由于是多年生喬木,覆被狀況比較穩(wěn)定,其年均值水平最低。
　　 各覆被類型對應的光學厚度在時間序列上形成兩個明顯的波峰,第一個波峰最高出現(xiàn)在四月份,第二個波峰相對較低出現(xiàn)在九月份左右。四月份對應春季,九月份對應夏季。在冀中南平原區(qū)氣溶膠光學厚度整體呈現(xiàn)春、夏、秋、冬依次減小。
　　 研究區(qū)的土地覆被大部分為耕地,由于各種作物的播種和成長期不同,造成

5、土地覆被狀況相對復雜化,導致農(nóng)作物覆被在特定時間段內(nèi)對應的光學厚度出現(xiàn)大的波動。
　　 利用人口密度與氣溶膠光學厚度的相關性,以600人／平方公里為標準進行分區(qū),對1區(qū)和2區(qū)分別統(tǒng)計分析,得出1區(qū)的氣溶膠光學厚度水平在時間與空間分布上均比2區(qū)要高。說明人類活動因素對光學厚度有顯著性影響。
　　 時空聯(lián)合模擬分析得到的時間序列上截距變化趨勢與不同土地覆被對應的氣溶膠光學厚度在時間序列上趨勢具有一致性,說明氣候因素對各種覆被