青藏高原札達(dá)地區(qū)多年凍土遙感技術(shù)圈定方法與應(yīng)用

李曉民， 張焜， 李冬玲， 李得林， 李宗仁， 張興

(1.青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧 810012；2.青海省地質(zhì)調(diào)查院，西寧 810012)

青藏高原札達(dá)地區(qū)多年凍土遙感技術(shù)圈定方法與應(yīng)用

李曉民1，2， 張焜1，2， 李冬玲1，2， 李得林1，2， 李宗仁1，2， 張興1，2

(1.青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西寧 810012；2.青海省地質(zhì)調(diào)查院，西寧 810012)

為了更好地了解青藏高原札達(dá)地區(qū)多年凍土的分布情況，歸納總結(jié)了凍土下限的遙感解譯標(biāo)志； 利用不同類型的遙感數(shù)據(jù)源對凍土的下限位置進(jìn)行了圈定，并分別與高程模型和溫度模型的圈定結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明: 該區(qū)多年凍土區(qū)面積為17 148.93 km2； 3種模型相互補(bǔ)充參考，可以提高大比例尺多年凍土制圖精度，此方法應(yīng)用結(jié)果在區(qū)域上作為參考資料前期使用，可大大縮小相關(guān)項(xiàng)目前期工作量，提高效率； 因此，利用遙感技術(shù)圈定多年凍土的應(yīng)用價(jià)值較高，可以更好地為青藏高原區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候變化等研究提供更加詳實(shí)的資料。

青藏高原； 多年凍土； 多年凍土下限； 地溫反演； 凍土地貌； 遙感解譯

0 引言

凍土是指在氣候寒冷地區(qū)含有冰的土層或巖層。多年凍土是指地下持續(xù)2 a以上保持凍結(jié)狀態(tài)的一類特殊巖土，多年凍土也稱永久凍土。多年凍土下限為多年凍土層的下底面，其上溫度多年處于0℃以下，其下溫度多年處于0℃以上[1]。確定了多年凍土下限的位置，就可以掌握多年凍土的分布范圍。隨著國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，工程建設(shè)、水資源利用等都要接觸到凍土地區(qū)。在這些項(xiàng)目論證和設(shè)計(jì)時(shí)，要充分全面了解項(xiàng)目所在地區(qū)的凍土分布及其影響作用，從而需要對該地區(qū)凍土范圍進(jìn)行調(diào)查，為工程建設(shè)、水資源利用等提供科學(xué)依據(jù)。

從目前國內(nèi)外凍土的研究現(xiàn)狀來看，凍土空間分布制圖經(jīng)歷了從上世紀(jì)的簡單勾繪多年凍土范圍，逐漸向以 GIS 技術(shù)支持為主的大尺度、多元化、多方面地建立復(fù)雜地球科學(xué)模型的過程。無論是經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型，還是過程模型，都是基于對實(shí)地高山多年凍土分布狀況的一種近似模擬，因而，或多或少地會存在一定的誤差。宏觀尺度的凍土模擬能夠表現(xiàn)凍土的宏觀規(guī)律和特征，其局限性在于忽視了凍土細(xì)部特征及區(qū)域性因素的影響，使中小尺度凍土模擬受到一定的限制。從各種高山凍土模型與制圖的發(fā)展過程來看，多年凍土模型與制圖的未來研究呈現(xiàn)出多元化研究和細(xì)化研究的趨勢[2-5]。凍土大多分布在高海拔環(huán)境惡劣區(qū)，導(dǎo)致凍土調(diào)查難度大、時(shí)間長、工作量大，不能滿足社會發(fā)展需要。近年來高分辨率及多光譜遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，其快速、高效、節(jié)約成本等優(yōu)勢越加突出，在多年凍土制圖和凍土監(jiān)測中發(fā)揮了越來越重要的作用，顯示出具有很大的潛力。

本研究在高程模型和溫度模型的基礎(chǔ)上利用遙感模型對多年凍土下限位置進(jìn)行較為精細(xì)的大比例尺解譯和圈定，對3種模型進(jìn)行了相互印證與補(bǔ)充，確定了研究區(qū)多年凍土分布范圍，為區(qū)域水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候變化等研究提供基礎(chǔ)參考資料。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于青藏高原西藏自治區(qū)西南部,地理坐標(biāo)為E78°30′～82°30′，N30°30′～32°30′,行政隸屬阿里地區(qū)。區(qū)內(nèi)交通以公路為主，219國道(葉城-拉孜)橫貫該區(qū)北部，獅泉河-普蘭、獅泉河-札達(dá)公路與219國道相接。喜馬拉雅山及其北麓氣候受喜馬拉雅山脈大氣環(huán)流屏障作用影響較大，屬高原亞寒帶干旱氣候區(qū)，山勢磅礴，冰川巍峨，景象萬千，氣候干燥而寒冷,雖日照充足但氣溫低、溫差大、無霜期短、降水少、大風(fēng)多?？傊?，區(qū)內(nèi)自然條件惡劣，以高寒缺氧、低氣壓、干旱，以及雷暴、冰雹、沙暴多發(fā)為特點(diǎn)。

2 研究方法

本次工作在總結(jié)前人多年凍土研究成果的基礎(chǔ)上，選擇高程模型、溫度模型、遙感模型進(jìn)行研究區(qū)多年凍土下限位置的調(diào)查，確定研究區(qū)多年凍土區(qū)范圍，具體思路為： 參照前人資料及凍土模型等得出的本區(qū)多年凍土下限結(jié)論，利用DEM數(shù)據(jù)處理提取多年凍土下限，并使用熱紅外波段進(jìn)行地表溫度反演，參照高程模型和溫度模型完成的結(jié)果，利用處理完成的遙感影像進(jìn)行多年凍土下限精細(xì)解譯圈定，最終完成全區(qū)多年凍土下限位置確定(圖1)。

圖1 多年凍土下限圈定流程圖

Fig.1 Flow charts of permafrost depth delineation

2.1 遙感數(shù)據(jù)源選擇

本文選擇Landsat8 OLI(簡稱OLI)、資源一號02C星(簡稱ZY-1 02C)和高分一號(簡稱GF-1)數(shù)據(jù),其詳細(xì)參數(shù)見表1。

表1 Landsat8，ZY-1 02C和GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要參數(shù)對比表

DEM選用ASTER衛(wèi)星數(shù)據(jù)制作的分辨率30 m的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行多年凍土的下限圈定研究。OLI數(shù)據(jù)的時(shí)相為2013年6—10月； ZY-1 02C數(shù)據(jù)的時(shí)相在2012年6—12月之間； GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)相為2014年6月26日。

2.2 圖像處理

為了滿足本次調(diào)查的需要，選用如下方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理： OLI數(shù)據(jù)的模擬真彩色融合，進(jìn)行RGB-ISH-RGB色度空間轉(zhuǎn)換。通過對各波段組合統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合各波段波譜特征，經(jīng)人機(jī)對話對比，選擇OLI 7,5,2,8波段組合制作遙感影像圖； ZY-1 02C星PMS數(shù)據(jù)全色波段與多光譜波段間成像同步性較差。本次處理采用ERADS軟件的AutoSync來實(shí)現(xiàn)影像配準(zhǔn)。波段組合方案為2(R)3(G)1(B)，該方案能最大化地體現(xiàn)地質(zhì)體特征。在上述影像配準(zhǔn)的前提下，對研究區(qū)PMS多光譜數(shù)據(jù)與全色數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，采用乘積變換融合方法； GF-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)在ERDAS中采用“DEM+RFM+GCP”的方法分別對多光譜和全色原始數(shù)據(jù)進(jìn)行正射糾正。利用全色增強(qiáng)融合算法(Pansharp)選擇B3，B2，B1進(jìn)行波段組合并與全色波段進(jìn)行融合處理。

2.3 全區(qū)凍土下限的提取(高程模型)

目前遙感應(yīng)用中，坡度、坡向大多是通過數(shù)字高程模型計(jì)算得到的，主要的方法有數(shù)值分析法、局部曲面擬和法、空間矢量法、快速傅里葉變換法等[6-7]。本次調(diào)查利用ArcGIS軟件中的高級分析工具，把已經(jīng)校正好的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行高差、坡度、坡向的處理工作，再根據(jù)研究區(qū)范圍，在ArcGIS工具中選擇重分類選項(xiàng)，坡向[45°，135°)為東坡，坡向[135°,225°)為南坡，坡向[225°,315°)為西坡，坡向[315°,360°]與[0°,45°)為北坡。將東西坡歸為一類，分別提取北坡、東西坡以及南坡所對應(yīng)的區(qū)域范圍。利用南卓銅、李昆、王紹令等[8-10]的研究結(jié)果(多年凍土分布主要受海拔的控制，同時(shí)又服從于緯度地帶性，多年凍土下界高程隨緯度減少而升高，平均緯度每降低1°，下界升高約130 m)，確定研究區(qū)多年凍土下限高程標(biāo)準(zhǔn)(闕值)東西坡為海拔5 000 m、北(陰)坡下界為5 100 m、南(陽)坡下界為4 950 m，分別提取多年凍土下限值的等高線范圍，并分別制作研究區(qū)的地勢高差圖、地勢坡度圖、地勢坡向圖，再綜合形成研究區(qū)臨時(shí)多年凍土下限分布圖，為下一步工作提供依據(jù)。

2.4 地表溫度反演(溫度模型)

熱紅外遙感是獲取地表熱狀況信息的一種非常重要的手段，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)演算地表溫度，已經(jīng)成為遙感科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域[11]。常用的地表溫度反演方法有單窗算法、劈窗算法、分類窗算法、單通道算法等[12-13]。本文在ENVI軟件下用Landsat8的第10和11波段數(shù)據(jù)，采用單窗算法[14]進(jìn)行研究區(qū)地表溫度反演。反演結(jié)果用ArcGIS工具重分類選項(xiàng)進(jìn)行操作，將地表溫度0℃作為分界線進(jìn)行閾值分割，為下一步圈定多年凍土下限提供依據(jù)。

2.5 多年凍土下限遙感解譯圈定(遙感模型)

遙感影像是以光譜特征、輻射特征、幾何特征及時(shí)相特征來反映地物信息，解譯時(shí)必須運(yùn)用地學(xué)相關(guān)分析方法，綜合影像的色調(diào)、亮度、飽和度、形狀、紋理和結(jié)構(gòu)等特征，并結(jié)合已有資料和野外工作經(jīng)驗(yàn)知識判定地物類型[15]。在使用大比例尺遙感影像地質(zhì)解譯過程當(dāng)中，采用二維影像與三維影像共同解譯的方法多角度地進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造及地貌、巖性的識別，很大程度上提高了地物邊界的可分辨程度，加快了解譯進(jìn)度，也提高了解譯成果的精度。本次工作在圈定多年凍土下限范圍的過程中，充分利用不同衛(wèi)星數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，展開了不同尺度、不同角度的解譯，取得了較好效果。

3 多年凍土下限圈定方法與應(yīng)用

3.1 多年凍土下限的遙感解譯標(biāo)志

多年凍土的直接和間接的遙感解譯標(biāo)志[16-19]共分為6大類，典型影像如圖2所示。

1)色調(diào)色彩。由于區(qū)域海拔、溫度、風(fēng)速、巖土結(jié)構(gòu)及含水量的不同，多年凍土區(qū)與季節(jié)性凍土區(qū)對太陽電磁波有不同的反射、吸收和發(fā)射特征，體現(xiàn)在遙感影像圖上色調(diào)色彩有所差異，尤其細(xì)粒巖土體、導(dǎo)熱率低、不易透水、含水性高的巖石在OLI影像上色調(diào)差異尤為明顯。巖石影像色調(diào)的深淺與其類型、顆粒大小、孔隙度等有關(guān)(圖2(a))。

2)植被發(fā)育。在植被發(fā)育區(qū)，由于多年凍土區(qū)氣候嚴(yán)寒，植被是以苔蘚、地衣為主組成的苔原植被，草本植物和灌木很少，隨著多年凍土上限深度增加，高寒草甸草地的覆蓋度和生物生產(chǎn)量均顯著減少，植被的類型和覆蓋度與季節(jié)性凍土相比差異性明顯。遙感影像上植被色調(diào)分布明顯，易于判斷，界線分明(圖2(b))，也可采用NDVI指數(shù)進(jìn)行間接判斷。

3)冰雪覆蓋。若某一個(gè)地區(qū)多年被冰雪覆蓋，則該區(qū)可能也存在多年凍土。OLI影像上冰雪的色調(diào)呈蛋清色、白色，表面光滑?？赏ㄟ^多期數(shù)據(jù)前后對比，確定冰雪覆蓋的范圍(圖2(c))。

4)水系特征。在永凍區(qū)，地下水長期處于冰凍狀態(tài)，地表水系沿多年凍土邊緣的多邊形裂隙流出，形成密集的樹枝狀水系； 有時(shí)受凍土阻擋，匯集形成小型池塘(圖2(d))。

5)泉點(diǎn)發(fā)育。一般凍土邊緣由于斷裂或地形切割等因素作用，致使凍結(jié)層上水在重力作用下流出地表形成泉水。在遙感影像上呈點(diǎn)狀、蝌蚪狀等圖案顯示(圖2(e))。

(a) 色調(diào)色彩(OLI影像) (b) 植被發(fā)育(OLI影像)(c) 冰雪覆蓋(OLI影像)

(d) 水系特征(2Y-1 02C影像) (e) 泉點(diǎn)發(fā)育(2Y-1 02C影像) (f) 凍土地貌(OLI影像)

圖2 多年凍土下限的遙感解譯標(biāo)志

Fig.2 Permafrost depth of remote sensing interpretation mark

6)凍土地貌。在寒冷氣候條件之下，凍融作用使巖石遭受破壞，松散沉積物受到干擾和分選一級凍土層發(fā)生變形等。多年凍土與季節(jié)性凍土區(qū)邊緣由于季節(jié)性消融作用，在遙感影像上多呈模糊拉伸狀影紋(圖2(f))。

3.2 凍土地貌遙感解譯標(biāo)志

在高分影像上季節(jié)凍土區(qū)可見凍脹丘、泥流舌、泥流階地、熱融滑塌、石環(huán)及石河等凍土微地貌，可作為季節(jié)凍土與多年凍土的劃分依據(jù)。建立的微地貌解譯標(biāo)志主要有6種(圖3)。

(a) 熱融地形(ZY-1 02C影像) (b) 石海石河(ZY-1 02C影像)(c) 泥流階地(ZY-1 02C影像)

(d) 凍融夷平面(ZY-1 02C影像)(e) 熱融滑塌(GF-1影像) (f) 融凍泥流(GF-1影像)

圖3 凍土地貌遙感解譯標(biāo)志

Fig.3 Frozen soil landform of remote sensing interpretation mark

1)熱融地形。溫度周期性地發(fā)生正負(fù)變化，凍土層多次消凍形成，包括淺洼地、熱融滑塌等。在遙感影像上可見反復(fù)作用形成的凍融區(qū)，巖土體明顯感覺有個(gè)拉伸空間(圖3(a))。

2)石海石河?；鶐r經(jīng)劇烈的凍融風(fēng)化破壞，巖石裂解，產(chǎn)生大量的巨石、角礫，堆在平緩的地面上，尤其在邊部巖石顆粒越大，磨圓度越小，遙感影像上呈疙瘩狀、橢圓形，與周圍界線明顯(圖3(b))。

3)泥流階地。也稱土溜階坎，融凍泥流在向下蠕動過程中產(chǎn)生的臺階狀堆積地貌, 遙感影像上階地層次明顯，在寬谷處尤為發(fā)育(圖3(c))。

4)凍融夷平面。山體受凍融作用的剝蝕和均夷，把融凍巖屑不斷地搬用走，使山坡后退，平緩較寬的地面形成夷平面，遙感影像上紋形與周圍明顯不一致，表面較光滑(圖3(d))。

5)熱融滑塌。永凍層上部地下冰因融化而產(chǎn)生的滑塌，呈負(fù)地貌形態(tài)。在遙感影像上滑塌體顏色較淺，典型地表現(xiàn)為“箕”狀形態(tài)特征，受巖土體性質(zhì)的影響，呈串珠狀連續(xù)發(fā)育，依此可判斷其規(guī)模、大小、滑動方向等(圖3(e))。

6)融凍泥流。飽和水的松散土層和凍融風(fēng)化層解凍時(shí)，因具塑性，發(fā)生沿斜坡蠕動。遙感影像上呈疙瘩狀影紋，堆積物無分選性，缺乏層理(圖3(f))。

3.3 多年凍土下限對比分析

高程模型由于是以點(diǎn)帶面計(jì)算機(jī)自動生成的結(jié)果，往往忽視了多年凍土局部的差異性，在大比例尺成圖時(shí)會產(chǎn)生誤差。這種誤差可以在遙感模型中修正和消除。以研究區(qū)中晚侏羅世日松組(J3r)中多年凍土為例(圖4)，該巖組的巖性為中薄層狀細(xì)粒巖屑砂巖、長石石英砂巖與粉砂質(zhì)泥巖，局部夾砂礫巖、白云質(zhì)灰?guī)r，OLI影像上多年凍土下限位置色調(diào)差異明顯(圖4(a))。由基礎(chǔ)地質(zhì)圖(圖4(b))可見，多年凍土受構(gòu)造、巖土體類型影響較小。其DEM數(shù)據(jù)生成處理的多年凍土下限位置(紫色線條)結(jié)果明顯與凍土實(shí)際范圍不吻合(圖4(c))，通過遙感解譯修正多年凍土下限界線位置(黃色線條)，可以消除DEM數(shù)據(jù)(主要受其精度限制)在坡向、高程等方面產(chǎn)生的誤差(圖4(d))，能更客觀地反映多年凍土區(qū)的分布情況。該應(yīng)用實(shí)例證明，DEM數(shù)據(jù)處理與遙感解譯相結(jié)合，進(jìn)行多年凍土下限的圈定，可以獲得良好的效果。

(a) 遙感影像圖 (b) 基礎(chǔ)地質(zhì)圖

(c) 等高線圈定的多年凍土下限 (d) 遙感解譯修正后的多年凍土下限

圖4 多年凍土下限等高線圈定和遙感解譯圈定結(jié)果對比

Fig.4 Comparison of remote sensing interpretation of permafrost depth

經(jīng)與地溫反演數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，夏秋季相的ETM+中熱紅外波段，尤其是Landsat8 的OLI 10和11波段數(shù)據(jù)的溫度反演結(jié)果可以作為多年凍土下限圈定的一個(gè)重要指示標(biāo)志。圖5的底圖由OLI 10波段數(shù)據(jù)經(jīng)地溫反演形成，溫度以0℃為界進(jìn)行閾值分割，藍(lán)色區(qū)域?yàn)榈販?℃以下地段，與本文前述采用DEM數(shù)據(jù)處理與遙感解譯相結(jié)合圈定的多年凍土下限(粉紅色線條)吻合率較高。

利用高程模型、溫度模型和遙感模型調(diào)查研究區(qū)多年凍土下限位置時(shí)發(fā)現(xiàn)，高程模型只是計(jì)算機(jī)理論生成的一個(gè)固定值； 溫度模型受數(shù)據(jù)精度、溫度反演方法產(chǎn)生的誤差等限制，不同地段兩者所得到的多年凍土下限位置都存在或高或低的偏差； 而遙感模型由于圖像分辨率的大大提升，解譯精度大大提高，能更好地反映多年凍土的下限位置，故本次工作研究區(qū)多年凍土下限以遙感模型結(jié)果為準(zhǔn)(表2)。研究區(qū)多年凍土下限在東西坡為海拔4 966 m、陽坡為5 083 m、陰坡則在4 940 m左右浮動，沒有確切的固定值。因此，多年凍土的下限用遙感模型參考高程模型和溫度模型的結(jié)果最終確定。

圖5 研究區(qū)地溫反演結(jié)果與解譯的多年凍土下限范圍對比

表2 研究區(qū)不同模型多年凍土下限值

3.4 多年凍土分布

結(jié)合前人資料[20]和本次調(diào)查結(jié)果，研究區(qū)凍土由多年凍土和季節(jié)性凍土組成，多年凍土區(qū)面積為17 148.93 km2，占全區(qū)面積的23.75%(表3和圖6)。

表3 本文調(diào)查的凍土面積

圖6 研究區(qū)凍土空間分布圖

高海拔與嚴(yán)寒干燥的氣候?yàn)楸緟^(qū)多年凍土的形成和發(fā)育提供了有利的條件。高分辨率遙感影像顯示，研究區(qū)多年凍土的分布除前述垂直分帶性外，還具有強(qiáng)烈的地域分帶性，主要分布于古冰緣退化殘余區(qū)，如岡底斯山、喜馬拉雅山、瑪旁雍錯(cuò)-公珠錯(cuò)以北沿線。地形的坡向、河流、湖泊、植被等對凍土的分布有很大影響。

由圖7可見，夏季影像上由于多年凍土與季節(jié)性凍土的含水性不一致，色調(diào)差異明顯； 冬季影像上多年凍土與季節(jié)性凍土整體色調(diào)一致，因?yàn)槟菚r(shí)候季節(jié)性凍土也處于凍結(jié)狀態(tài)。氣候變暖最直接的影響是凍土及冰川消融，從20世紀(jì)80年代末期開始,青藏高原多年凍土縮減了24萬km2。而同期冰川面積退縮了15%，退縮幅度相當(dāng)于此前200 a之和，導(dǎo)致了區(qū)域性多年凍土區(qū)分布減少[21-22]。研究區(qū)多年凍土區(qū)位于人跡罕至的高海拔山區(qū)，由于條件有限，包括受遙感數(shù)據(jù)時(shí)相和精度的限制，此次工作圈定的多年凍土范圍雖有待做進(jìn)一步的驗(yàn)證，但從以上分析說明，所獲得的結(jié)果，可作為參考資料為區(qū)內(nèi)相關(guān)工程項(xiàng)目的前期工作所采用，以大大減少工作量，提高工程效率。

(a) 夏季(時(shí)相2014-06-03)(b) 冬季(時(shí)相2014-12-28)

圖7 多年凍土與季節(jié)性凍土遙感影像差異(OLI影像)

Fig.7 Difference of remote sensing image between permafrost and frozen soil

4 結(jié)論

1)為充分發(fā)揮遙感優(yōu)勢，在總結(jié)前人多年凍土研究成果的基礎(chǔ)上，選擇高程模型、溫度模型、遙感模型進(jìn)行研究區(qū)多年凍土下限位置的調(diào)查，確定該區(qū)多年凍土區(qū)的面積為17 148.93 km2,主要分布于古冰緣退化殘余區(qū)。

2)總結(jié)了研究區(qū)多年凍土下限的解譯標(biāo)志，包括色調(diào)色彩、植被發(fā)育、冰雪覆蓋、水系特征、泉點(diǎn)發(fā)育及凍土地貌6大類，其中對凍土地貌中的微地貌進(jìn)行了進(jìn)一步的描述。也從側(cè)面說明了國產(chǎn)ZY-1 02C和GF-1在凍土調(diào)查中的應(yīng)用價(jià)值。

3)分別用高程模型、溫度模型對遙感模型的結(jié)果進(jìn)行了對比，3種模型相互補(bǔ)充參考，提高了大比例尺多年凍土制圖的精度。但從以上對比結(jié)果說明，本次工作獲得的結(jié)果在區(qū)域上可作為重要的參考資料為相關(guān)工程項(xiàng)目前期所采用，以大大減少工作量，提高效率。由于條件有限，此次工作圈定的多年凍土范圍還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4)隨著可見光、紅外及微波衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，特別是我國高分衛(wèi)星專項(xiàng)計(jì)劃的實(shí)施和一系列業(yè)務(wù)衛(wèi)星的陸續(xù)發(fā)射，更為精確地確定多年凍土的下限位置將成為可能，可以為青藏高原區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及氣候變化等研究提供更加詳實(shí)的資料。

志謝： 感謝青海省地質(zhì)調(diào)查院莊永成高級工程師在寫作過程中的指導(dǎo)和幫助。

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(責(zé)任編輯： 邢宇)

Remote sensing technology delineation method and its application to permafrost of Zhada area in the Tibetan Plateau

LI Xiaomin1,2, ZHANG Kun1,2, LI Dongling1,2, LI Delin1,2, LI Zongren1,2, ZHANG Xing1,2

(1.QinghaiProvinceNorthoftheQinghai-TibetPlateauGeologicalProcessandMineralResourcesKeyLaboratories,Xining810012，China; 2.InstituteofGeologicalSurveyofQinghaiProvince,Xining810012，China)

In order to obtain a better understanding of the spatial distribution of permafrost in Zhada area of the Tibetan Plateau, the authors used different remote sensing models to delineate the depth of permafrost and employed elevation model and temperature model to compare the results. According to the result, the study area covers 17 148.93 km2. The authors summarized the interpretation signs for the depth of permafrost in this area. A comparative study of the 3 models can improve the mapping accuracy for the large scale permafrost, greatly reduce related project preceding work and improve efficiency. It is concluded that the application value of the remote sensing technology delineation method is high. Therefore, the remote sensing technology delineation method is very useful in such fields as regional hydrogeology, engineering geology and climate change in the Tibetan Plateau.

Tibetan Plateau; permafrost; permafrost depth; LST retrieval; frozen soil landform; remote sensing interpretation

10.6046/gtzyyg.2017.01.09

李曉民，張焜，李冬玲,等.青藏高原札達(dá)地區(qū)多年凍土遙感技術(shù)圈定方法與應(yīng)用[J].國土資源遙感,2017,29(1):57-64.(Li X M,Zhang K,Li D L,et al.Remote sensing technology delineation method and its application to permafrost of Zhada area in the Tibetan Plateau[J].Remote Sensing for Land and Resources,2017,29(1):57-64.)

2015-05-18；

2015-06-25

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“西北邊境地區(qū)國土資源遙感綜合調(diào)查”(編號： 12120113003300和12120114090601)資助。

李曉民(1988-),男,工程師,主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)遙感技術(shù)應(yīng)用研究。Email： qhsrainly@qq.com。

TP 751.1

A

1001-070X(2017)01-0057-08