摘要
冰川冰湖是气候变化、区域水资源变化和冰川地质灾害研究的重要对象。遥感技术因为自身的快速发展和其无接触性、宏观性等特点，在冰川研究领域发挥着越来越重要的作用。因此本文选取冰川和冰湖发育良好、作用强烈、变化显著的喜马拉雅中段地区作为研究区，从冰川表面流速变化、表碛冰川的面积变化、净冰川和冰湖的面积变化共三个方面探究了光学遥感技术在冰川、冰湖的变化监测领域的应用。 （1）针对光学偏移量技术提取冰川表面流速所存在的一系列误差问题，本文使用一系列误差处理方法得到了研究区1994、2018年的冰川流速场。由稳定区域值分布情况和冰川流速结果可知，所得冰川流速场较为可靠，精度明显提升。四个代表性冰川的流速变化表明，与1994年相比，2018年净冰川和表碛冰川流速均下降超40%，变化明显；至2018年两个表碛冰川的末端演变为死冰区域态势明显；而净冰川末端则因为冰湖的推进，而出现明显的加速现象，成为冰川断裂的严重警告。 （2）针对表碛冰川难以大范围高精度自动化提取的问题，本文使用流速、纹理、地形等因子，结合随机森林分类模型自动化提取了研究区的表碛覆盖型冰川。通过对比实验和灵敏度指标证明了该方法的优势性和可靠性，其中灵敏度高达87.70%，而大型表碛冰川灵敏度更高。因此，如果进行更大规模的表碛冰川提取，灵敏度会进一步提高。实验最后得到2018年表碛冰川面积为201.45km2，1994年为179.12km2，其主要原因是该地区大量的裸冰川冰舌末端退缩，演变为表碛冰川。 （3）基于1994-2018年的Landsat系列影像，利用面向对象的阈值的分类方法。在分类过程中，通过以前时相冰川矢量结果作为参考，剔除边界外围降雪的方式提高了冰川分类精度。研究表明，此地净冰川以退缩为主，速率为1.28±0.32%/y；同时冰湖扩张速率较快，为1.88±1.07%/y。对气象数据的分析表明，该地区夏季平均气温和夏季降水总量皆存在上升趋势，其中夏季平均气温以每年0.035℃的速率上升，甚至2010以来上升了1.8℃左右。夏季降水则以15.822mm/y的速率上升，29年间竟然增加了近500mm。夏季气温和降水的增加成为冰川的退缩速率上升的主要原因。与此同时，降水增加和冰川的加速退缩共同促进了冰湖的扩张，增加了该地区冰湖溃决的风险。从内部因素来看，冰川面积越小，退缩速率越大。因此从长远的角度来看，随着冰川面积的减少，相同的气温变化将带来更高的退缩速率。
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