西藏墨竹工卡積雪時空分布特征分析

摘要 利用MODIS10A2積雪產品數據（2001～2013年）對西藏墨竹工卡縣積雪的時間變化及其空間分布特征進行分析，結果表明，西藏墨竹工卡地區墨竹工卡98.62%的區域積雪持續日數是不超過180 d；積雪隨著海拔升高，持續天數也在增加；積雪覆蓋率年際變化趨勢不明顯，但季節性差異大。

關鍵詞 墨竹工卡；積雪；MODIS10A2；時空分布

中圖分類號S161.6文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）30-10602-02

基金項目西藏大學青年科研培育基金項目（ZD11PZ04）。

作者簡介金媛（1982- ），女，吉林遼源人，講師，碩士，從事資源遙感研究。

西藏地區是雪災高發區之一，降雪量過大、積雪過深，降雪天數過長，使得牲畜越冬為害最為嚴重，制約畜牧業的發展[1～3]。另外，雪災也會造成次生災害，如房屋倒損、融水引發滑坡等[4]，對人民的生命和財產造成嚴重的威脅。因此，有必要對積雪的時空分布特征進行研究。筆者利用2001～2013年MODIS10A2積雪產品數據對西藏墨竹工卡縣積雪的時空變化特征進行分析。

1資料與方法

1.1研究區概況墨竹工卡縣地處西藏中部、拉薩河中上游、米拉山西側，是藏南雅魯藏布江中游河谷地帶，屬拉薩河谷平原的一部分，面積5 512 km2。境內山川相間，河谷環繞，草原廣布。地勢東高西低，平均海拔4 000 m以上（圖1），屬高原溫帶半干旱季風氣候區。年無霜期90 d左右，年日照時數為2 813.1 h。年降水量5 157 mm，降水集中在每年的6～9月份。

1.2數據來源與處理該研究數據的積雪數據資料來自美國航空航天局（NASA，http：//reverb.echo.nasa.gov/reverb/）網站上下載的MODIS/Terra合成的8日積雪產品MODIS10A2，空間分辨率為500 m，時間范圍為2001～2013年。已有的研究表明MODIS10A2對積雪識別率較高[5-6]。

MODIS10A2具體處理方法，首先利用MRT進行投影轉換為Abler，然后在IDL8.0軟件環境利用墨竹工卡行政邊界進行裁剪，最后統計積雪天數（SCD）、積雪覆蓋指數。積雪天數SCD計算方法，將研究區域內雪像元賦值為1、非雪像元賦值為0，將雪和其他地物區分開來，然后對每日的分類圖像進行疊加，計算出年積雪天數SCD（snow cover duration/days，SCD），其公式為SCD=8×ni=0di，其中，d為整個圖像內雪像元個數；MODIS10A2時間分辨率是每隔8 d，因而n為MODIS10A2的影像個數。積雪覆蓋指數SCI（Snow Cover Index）綜合了積雪天數和積雪覆蓋面積，其定義為：SCI=NI=NA×SCDi，式中，A代表每個像元的面積，MODIS10A2的空間分辨率為500 m，因而A=0.25 km2 ；N為整個圖像的總像元個數。

2結果與分析

2.1區域積雪空間分布特征對墨竹工卡2001～2013年積雪日數（SCD）疊加計算出多年平均值，從圖2可以看出，將積雪持續天數分為4個等級，其中積雪日數在30 d以下占區域面積的30.83%，在30～90 d的占35.62%，在90～180 d的占32.17%，在180 d以上僅為1.38%。由此可知，積雪持續天數不超過180 d占墨竹工卡區域的98.62%。

為了進一步了解墨竹工卡積雪分布在不同海拔分布情況，將墨竹工卡海拔按200 m為一個高程帶劃分了9個帶，發現3 800～4 000 m積雪平均持續時間為10 d，4 000～4 200 m為11 d，4 200～4 400 m為15 d，4 400～4 600 m為22 d，4 600～4 800 m為34 d，4 800～5 000 m為60 d，5 000～5 200 m為97 d，5 200～5 400 m為126 d，5 400～5 600 m為145 d。總體來說，墨竹工卡積雪隨著海拔升高，持續天數也在增加。

2.2區域積雪時間變化特征積雪覆蓋率是積雪所覆蓋的面積與研究區面積的比值，可以反映研究區內積雪面積變化程度。從2001～2013年墨竹工卡積雪覆蓋率時間序列（圖3）來看，積雪覆蓋率最大值（即積雪面積達到最大）一般出現在冬季或春季，其中2008年最大值高達90%。總體來說，2001～2013年際變化趨勢不明顯。選取每年每個季節積雪覆蓋的平均值作為該年該季的積雪面積再求出積雪覆蓋率，最后得到2001～2013年墨竹工卡積雪覆蓋率時間序列，圖32001～2013年墨竹工卡積雪覆蓋率時間序列比較2001～2013年不同季節的積雪覆蓋率（圖4）發現，不同季節之間的差異顯著；春季積雪覆蓋率值高于其他3個季節，說明春季積雪占全年積雪比重很大，也偶有降低，如2011年覆蓋率僅為14.27%；夏季積雪覆蓋率值低于其他3個季節；秋季積雪覆蓋率波動性比較大，如2008年積雪覆蓋率高達34.23%，到2009年則降至4.74%；冬季積雪覆蓋率僅次于春季，波動性較大，如2001～2005年增加了16.36%，到2006年出現了覆蓋率僅為8.06%。

3結論

利用MODIS10A2積雪產品，彌補了常規積雪監測資料的投入大但空間分布密度較低等方面的不足。通過對西藏墨竹工卡2001～2013年積雪的時空分布進行分析，結果表