基於節律分析的秦嶺山地垂直帶譜動態變化研究

《基於節律分析的秦嶺山地垂直帶譜動態變化研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由肖飛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於節律分析的秦嶺山地垂直帶譜動態變化研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：肖飛
• 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院

項目摘要

山地垂直帶譜的垂向組合結構及其動態變化提供了獨特的探索全球變化過程及其與區域生態環境間相互作用的研究條件。然而，受山地垂直帶譜的複雜性、過渡性特徵以及觀測數據精度所限，直接監測帶譜空間位置變化的難度大，目前尚缺乏較大範圍山地垂直帶譜動態變化的系統研究。本項目提出從節律變化角度來研究山地垂直帶譜動態變化的思路。垂直帶譜節律變化是垂直自然帶物候節律的整體表現，對氣候變化敏感。以其為研究分析的切入點，可在一定程度避開垂直帶譜空間位置動態研究中定位精度方面的難點，有助於進行大範圍山地垂直帶譜時空動態變化監測及其分析對比。本項目擬以秦嶺這一山地垂直帶譜明顯、且為我國重要的地理、氣候分界山脈為研究區，構建山地垂直帶譜三維空間連續結構；遙感監測近30年來山地垂直帶譜節律動態變化；分析山地垂直帶譜節律變化的時空分異特徵。通過山地垂直帶譜的動態變化研究方法探索，為更大範圍的山地垂直帶譜動態研究提供參考。

結題摘要

山地垂直帶譜的結構及其動態變化提供了獨特的探索全球變化過程及其與區域生態環境間相互作用的研究條件。然而，受山地垂直帶譜的複雜性、過渡性特徵以及觀測數據精度所限，直接監測帶譜空間位置變化的難度大，目前尚缺乏較大範圍山地垂直帶譜動態變化的系統研究。本項目提出從節律變化角度來研究山地垂直帶譜動態變化的思路。垂直帶譜節律變化是垂直自然帶物候節律的整體表現，對氣候變化敏感。以其為研究分析的切入點，可在一定程度避開垂直帶譜空間位置動態研究中定位精度方面的難點，有助於進行大範圍山地垂直帶譜時空動態變化監測及其分析對比。本項目擬以秦嶺這一山地垂直帶譜明顯、且為我國重要的地理、氣候分界山脈為研究區，構建山地垂直帶譜三維空間連續結構；遙感監測近30年來山地垂直帶譜節律動態變化；分析山地垂直帶譜節律變化的時空分異特徵。對比分析了多種常用的物候遙感監測曲線擬合方法，發現與非對稱性高斯曲線擬合方法（AG）和雙Logistic曲線擬合方法（DL）相比，單Logistic曲線擬合方法（SL）在山區物候遙感中噪聲點最佳化和保留原始高質量數據的能力方面更為突出；在此基礎上，本研究改進了單Logistic曲線擬合方法用於秦嶺地區物候節律遙感監測，分析了2003-2015年間研究區物候節律變化。此外本研究提出了垂直帶譜數字提取方法，構建了研究區山地連續垂直帶譜結構；在此基礎上，分析了山地垂直帶譜節律變化特徵，發現垂直帶節律變化與海拔高度密切相關，而近13年間，不同垂直帶的物候期均表現出一定的提前趨勢。通過山地垂直帶譜的動態變化研究方法探索，為更大範圍的山地垂直帶譜動態研究提供參考；而秦嶺山區的垂直帶動態變化，則在一定程度揭示了區域氣候變化的效應。