作為世界上重要的淡水資源,冰川對于地球環(huán)境的研究,特別是全球氣候變化的研究有著至關重要的作用。首先,冰川對于全球氣候的變化十分敏感,冰川面積的變化受到由于氣候改變促使的地表質(zhì)量平衡變化的影響。其次,在過去的一個世紀中,冰川消融是全球海平面上升的主要原因。此外,冰川與人類生產(chǎn)生活有著密切的聯(lián)系,對于蓄水以及調(diào)節(jié)徑流有著十分重要的作用。衛(wèi)星監(jiān)測技術尤其是多光譜衛(wèi)星為地面目標的監(jiān)測提供了豐富的光譜信息,對于冰川監(jiān)測方面具有巨大的優(yōu)勢。其中歐空局發(fā)射的Sentinel-2衛(wèi)星具有高空間分辨率、較短重訪周期以及免費的用戶訪問等特點,受到國內(nèi)外學者的關注。為了研究Sentinel-2影像對于冰川監(jiān)測的潛力,本文進行了以下研究:（1）針對Sentinel-2影像具有豐富波譜信息以及地物之間具有空間相關性的特點,本文提出了一種空間光譜模塊,能夠通過抑制或者突出影像中的空間和光譜信息,來建立波段或者空間的相關性,使得更有效的利用Sentinel-2影像的信息對冰川進行提取并減小環(huán)境的影響。（2）為了能夠?qū)崿F(xiàn)更快更準確的實現(xiàn)冰川提取,本文針對UNet神經(jīng)網(wǎng)絡結構做出調(diào)整優(yōu)化,討論空間光譜模塊在UNet神經(jīng)... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)示意圖

中國地質(zhì)大學（北京）工程碩士學位論文192011），所以，對于念青唐古拉山冰川的監(jiān)測能夠在一定程度上反映出該地區(qū)乃至全球氣候的變化情況，具有重要的意義。由于該地區(qū)深處青藏高原腹地，受到大陸氣候和印度洋季風的復雜影響明顯（Kang,2009）。在夏季，主要受到印度洋季風的影響較為明顯，青藏高原低氣壓導致暖氣團由印度洋向青藏高原腹地移動，這為青藏高帶來了豐富的降水，但是季風的影響由東向西逐漸減弱；在冬季，青藏高原上空的大氣環(huán)流主要由西風帶控制，導致氣候寒冷、干燥且多風（Rees和Collins,2006；Liu,2008）。念青唐古拉山地區(qū)的年降水分布并不均勻，大約90%的降水量集中在6月至9月的暖季，而12月至次年的2月份降水較少，占全年該區(qū)降水的2%左右（Caidong,2010）。通過來自那曲氣象站的氣候觀測數(shù)據(jù)可以看出，夏季的溫度較高降水較多；但是該地區(qū)冬季溫度通常保持在零下6°C以下，降水較少這意味著影像在10月份到次年4月受到的云層影響較小，本文因此選取的數(shù)據(jù)基本在這個時間段。此外，這里的溫度正在變暖，尤其是在冬季和春季，海拔高于低海拔地區(qū)的溫度更是如此（You,2010）。圖3-2那曲氣象站1981到2010年月降水量變化3.2數(shù)據(jù)與預處理3.2.1Sentinel-2多光譜影像衛(wèi)星遙感技術在自然資源監(jiān)測，尤其是冰川監(jiān)測方面具有巨大的優(yōu)勢。多光譜遙感影像由于能夠提供地面目標地物在波長范圍內(nèi)光譜反射率，因此，對于區(qū)

中國地質(zhì)大學（北京）工程碩士學位論文21Sentinel-2影像波段中心波長（）分辨率（米）Band12-SWIR2.19020其次，Sentinel-2遙感衛(wèi)星具有更短的重訪周期。相比于Landsat8衛(wèi)星的重訪周期只有16天，Sentinel-2A的重訪周期為10天，而Sentinel-2B衛(wèi)星發(fā)射后同一相對軌道的重訪周期為5天。并且，重訪周期的實際時間取決于歐空局項目的實際計劃，對于高緯度地區(qū)，來自鄰近軌道會重疊，潛在的回訪周期也將會少于5或者10天。更短的重訪周期意味著可以利用的數(shù)據(jù)會大大增多，這對于研究冰川等受到氣候環(huán)境影響較大的地區(qū)，更有利于獲取無云的影像，進而有利于冰川信息的提取（FrankPaul,2016）。Sentinel-2遙感衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)的重訪周期如圖3-3所示。圖3-3Sentinel-2衛(wèi)星在全球范圍內(nèi)的重訪周期（PascalLacroix，2018）此外，相對于Landsat-8影像的幅寬只有185km，Sentinel-2多光譜影像幅寬達290km。更大的幅寬意味著一副影像能夠獲取的地物范圍更大且對于數(shù)據(jù)的拼接處理更少。間接減少了數(shù)據(jù)預處理的時間（Gascon,2014）。因此，本文使用Sentinel-2影像數(shù)據(jù)作為冰川的監(jiān)測的遙感影像。這些影像都是來自于歐空局官網(wǎng)進行下載，數(shù)據(jù)級別為Level-1C。本文獲取的Sentinel-2多光譜遙感影像信息如下表3-2所示。表3-2本文所采用的Sentinel-2多光譜影像信息影像影像ID

【參考文獻】：
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