MODIS 基於高程模型的高海拔凍土反演

2021-09-29 15:51:47 字數 709 閱讀 2293

modis 基於高程模型的高海拔凍土反演

一.反演基本思路

高程模型主要是通過模型計算出多年凍土下界高程,並與實際高程進行比較,從而判別多年凍土是否存在。本次反演參考程國棟的緯度對凍土分布的影響,利用高斯曲線對北半球高海拔多年凍土進行了擬合,得到的高海拔多年凍土分布的高斯模型,即高程模型

本次反演採用的是modis的原始資料,從中提取出經緯度,進行幾何校正,利用行政區域進行裁剪得到青海的經緯度,如下圖

青海緯度圖

由於modis的資料是1000公尺解析度的,利用青海30公尺的dem進行重取樣,得到與modis 資料相同解析度的影象,下圖是dem影象:

青海1000公尺dem

多年凍土下界亦可看作土中水在空間的相變線,它和其它重要的自然地理要素(樹線、雪線、山地寒漠土界線等)一樣是自然環境的十分敏感的指標。由於用線性模式來描述多年凍土下界高度與緯度的關係,這在一定的緯度間隔範圍內是適用的。但綜觀整個北半球高海拔多年凍土下界分布高度與緯度的關係,可發現此曲線與其他曲線—樹線、雪線、山地寒漠土分布高度和緯度的關係曲線十分相似。這一曲線具極值點和拐點,與線性模式明顯不同。因此,利用高斯曲線對北半球高海拔多年凍土下界資料進行擬合,得到如下關係:

其中:表示凍土下限海拔高度,單位為公尺;表示地理緯度,單位為度;

下面為凍土下限圖:

凍土下界圖

利用凍土下界圖與青海dem資料進行運算,得到青海多年凍土的分布圖,如下圖所示:

青海凍土分布圖

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