冰斗形态参数提取的稳定性研究_赵志斌.pdf

第4 7卷/第3期/2 0 2 3年5月河北师范大学学报/自然科学版/J O U R N A LO FH E B E IN O R M A LU N I V E R S I T Y(N a t u r a lS c i e n c e)V o l.4 7N o.3M a y.2 0 2 3文章编号:1 0 0 0-5 8 5 4(2 0 2 3)0 3-0 3 0 7-1 0收稿日期:2 0 2 1-0 7-0 9;修回日期:2 0 2 1-0 9-1 2基金项目:国家自然科学基金(4 1 9 7 1 0 7 5)作者简介:赵志斌(1 9 9 6),男,山西吕梁人,硕士研究生,研究方向为全球变化与地理信息科学.通信作者:李英奎(1 9 7 0),男,教授,博士生导师,研究方向为全球变化与地理信息科学.E-m a i l:y l i 3 2u t k.e d u冰斗形态参数提取的稳定性研究赵志斌1,2,刘 强1,2,3,杨 成1,2,赵晓艳1,2,易朝路4,刘金花5,李英奎6(1.河北省环境变化遥感识别技术创新中心,河北 石家庄 0 5 0 0 2 4;2.河北师范大学 地理科学学院,河北 石家庄 0 5 0 0 2 4;3.河北吉远通用航空有限公司,河北 石家庄 0 5 0 0 2 4;4.中国科学院 青藏高原环境变化与地表过程重点实验室,北京 1 0 0 1 0 1;5.东华理工大学 地球科学学院,江西 南昌 3 3 0 0 1 3;6.D e p a r t m e n to fG e o g r a p h y,U n i v e r s i t yo fT e n n e s s e e,T e n n e s s e eK n o x v i l l e T N3 7 9 9 6)摘要:冰斗是一种典型的冰蚀地貌,它的形态与冰川发育时期的气候及环境密切相关,对判断识别某区域是否发育古冰川、恢复区域古气候和环境信息具有重要意义.然而,冰斗形态参数的提取往往受到绘图者对冰斗认识和冰斗发育程度等的影响,具有一定的不确定性.通过1 5名人员对天山天格尔峰地区1 1个冰斗边界的多次绘制,使用基于P y t h o n编写的自动提取冰斗形态参数的软件包(a u t o m a t e dc i r q u em e t r i c e x t r a c t i o n,A CME)提取冰斗的1 6个形态参数,分析冰斗形态参数提取的稳定性.结果表明,发育良好、边界特征清晰的冰斗提取的形态参数受不确定性因素的影响小,稳定性高;发育较差、边界特征不明显的冰斗提取平均坡向和平面闭合度时,受不确定性因素的影响较大,稳定性较小,而圆度、最低高程、面积高度积分等形态参数受不确定性因素的影响较小,稳定性高,总的来说冰斗形态参数具有较高的稳定性.关键词:冰斗;形态参数;G I S;变异系数;稳定性中图分类号:P5 1 2.4 文献标志码:A d o i:1 0.1 3 7 6 3/j.c n k i.j h e b n u.n s e.2 0 2 3 0 5 0 0 6S t u d yo nt h eS t a b i l i t yo fC i r q u eM o r p h o l o g i c a lP a r a m e t e r sE x t r a c t i o nZ HAOZ h i b i n1,2,L I U Q i a n g1,2,3,YANGC h e n g1,2,Z HAOX i a o y a n1,2,Y IC h a o l u4,L I UJ i n h u a5,L IY i n g k u i6(1.H e b e iT e c h n o l o g yI n n o v a t i o nC e n t e r f o rR e m o t eS e n s i n gI d e n t i f i c a t i o no fE n v i r o n m e n t a lC h a n g e,H e b e i S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 2 4,C h i n a;2.S c h o o l o fG e o g r a p h i c a lS c i e n c e s,H e b e iN o r m a lU n i v e r s i t y,H e b e i S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 2 4,C h i n a;3.H e b e i J i y u a nG e n e r a lA v i a t i o nC o m p a n yL i m i t e d,H e b e i S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 2 4,C h i n a;4.K e yL a b o r a t o r yo fT i b e t a nE n v i r o n m e n tC h a n g e sa n dL a n dS u r f a c eP r o c e s s e s,C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s,B e i j i n g 1 0 0 1 0 1,C h i n a;5.S c h o o l o fE a r t hS c i e n c e s,E a s tC h i n aU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,J i a n g x iN a n c h a n g 3 3 0 0 1 3,C h i n a;6.D e p a r t m e n to fG e o g r a p h y,U n i v e r s i t yo fT e n n e s s e e,T e n n e s s e eK n o x v i l l e T N3 7 9 9 6,U S A)A b s t r a c t:C i r q u e i sak i n dt y p i c a l e r o s i o nl a n d f o r mo fg l a c i e r s,a n d i t sm o r p h o l o g y i sc l o s e l yr e l a t e dt oc l i m a t ea n de n v i r o n m e n t d u r i n gg l a c i e rd e v e l o p m e n t p e r i o d,w h i c h i so f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r j u d g i n ga n d i-d e n t i f y i n gw h e t h e ra n c i e n t g l a c i e r sd e v e l o p e d i na c e r t a i na r e a a n d r e s t o r i n g r e g i o n a l p a l e o c l i m a t e a n de n v i-r o n m e n t a l i n f o r m a t i o n.H o w e v e r,t h ee x t r a c t i o no fc i r q u em o r p h o l o g i c a lp a r a m e t e r s i so f t e ni n f l u e n c e db ym a p p e r su n d e r s t a n d i n go f c i r q u ea n dt h ed e v e l o p m e n td e g r e eo f c i r q u e,h a v i n gc e r t a i nu n c e r t a i n t y.I nt h i sp a p e r,1 1c i r q u e sb o u n d a r i e si nT i a n g e e rP e a ka r e ao fT i a n s h a n M o u n t a i n sa r ed r a w nb y1 5p e r s o n sf o rm a n y t i m e s,a n d1 6c i r q u em o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r s a r e e x t r a c t e du s i n ga u t o m a t e dc i r q u em e t r i c e x t r a c t i o n(A CME)s o f t w a r eb a s e do nP y t h o n,a n d t h e s t a b i l i t yo f c i r q u em o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r s e x t r a c t i o n i s a n a-l y z e d.T h er e s u l t ss h o wt h a t t h em o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r se x t r a c t e df r o m w e l l-d e v e l o p e dc i r q u ew i t hc l e a rb o u n d a r yf e a t u r e sa r el e s sa f f e c t e db yu n c e r t a i n t yf a c t o r sa n dh a v eh i g hs t a b i l i t y.W h e nt h ea v e r a g ea s p e c ta n dp l a n ec l o s u r e a r e e x t r a c t e d f r o mp o o r l yd e v e l o p e d c i r q u ew i t hn oo b v i o u s b o u n d a r y c h a r a c t e r i s t i c s,i t i sm o r e a f f e c t-e db yu n c e r t a i n t y f a c t o r s a n d l e s s s t a b l e.H o w e v e rm o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r s s u c ha s c i r c u l a r i t y,m i n i m u me l e v a t i o na n d t h eh y p s o m e t r i c i n t e g r a l o f e a c hc i r q u e a r e l e s s a f f e c t e db yu n c e r t a i n t y f a c t o r sa n dm o r es t a b l e,b u t i ng e n e r a lm o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r so f c i r q u e s h o wh i g hs t a b i l i t y.K e yw o r d s:c i r q u e;m o r p h o l o g i c a l p a r a m e t e r s;G I S;c o e f f i c i e n to fv a r i a t i o n;s