基于遥感的藏东邦达草原积雪监测及风吹雪危险性评价

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风吹雪是一种独特的自然灾害,受地形和气候的强烈影响,常常发生在我国的高纬度或高海拔地区的降雪季节,对当地的交通和居民的生产生活造成威胁。本文以藏东邦达草原为研究区域,以探究研究区内积雪时空分布特征和风吹雪灾害危险性评估为出发点,在野外调查和气象资料的基础上,利用多源遥感影像解译、GIS空间分析、数值模拟等手段,对研究区进行积雪分布解译和主动微波雪深反演估算,同时对研究区风吹雪灾害进行危险性评价,主要研究结论如下。1.通过积雪反演和统计分析,发现研究区内积雪主要集中在10月至次年的5月,平均积雪覆盖面积占比往往超过15%。研究区内的平均积雪面积冬季>春季>秋季>夏季,且具有较大的年迹波动。研究区积雪面积与气温之间具有显著的负相关关系,积雪主要分布在海拔4000~5250m的区间内,各高程区间平均积雪面积占比随着海拔的升高而增大。研究区平均积雪面积在偏北方向占该坡向总面积之比较大,最大接近50%;而在偏南方向占比较小,最小仅10%。对研究区冬季雪深进行反演估算,结果显示雪深基本处于10~20cm区间,最大雪深通常位于1月份,最大积雪深度为18.6cm。气象资料显示研究区年最大积雪深度处于8.1~15.7cm之间,与积雪反演结果接近。2.风吹雪按照运动方式分为蠕移、跃移和悬移,其中跃移是最主要的运动方式。其运动过程分为起动、输运和堆积三个阶段,每个阶段均受到内部和外部因素的影响,这些因素包括风速、风向、降雪等自然气象因子以及地形、植被、线路走向等道路环境因子,这些因子共同作用,影响着雪的物理力学性质和各个阶段的风吹雪运动。3.利用GIS平台和层次分析法,对研究区风吹雪进行发生危险度评价。通过易发性区划显示研究区大部分区域属于中风险级别,面积占比超过90%。低风险和高风险区域主要位于海拔较高的山岭和海拔较低的河谷地带,占比分别为2.73%和5.82%。以研究区内公路和拟建铁路作为承灾体,选取了三个典型剖面进行风吹雪到达危险度评价,通过数值模拟方法对剖面风速流场进行分析研究,结果发现受地形影响,背风半路堑受风吹雪灾害影响较为严重,路堤和迎风半路堑形式威胁程度稍轻。主要致灾形式为雪粒子会在路基附近形成的涡旋减弱区减速和降落堆积,形成道路雪阻影响交通。
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