基于ICESat激光测高数据的纳木错湖水位变化趋势分析开题报告

1. 研究目的与意义

icesat卫星是世界首颗星载激光高度计实验卫星，星上搭载有地球科学激光高度计glas(geoscience laser altimeter system )。icesat卫星是nasa地球探测卫星之一，是nasa地球观测系统（eos）的一部分，是首颗载有激光雷达传感器的卫星。该卫星沿近圆的近极轨道飞行，因此卫星观测数据可覆盖地球表面大部分地区。icesat的主要科学目的是测量冰原地形及其时变，云层及大气层的特征，同时icesat上搭载的glas可测定沿轨道的陆地和水面的地形，作为地形图和数字高程模型的参考基准。icesat地面采样方式采用直径约为70ｍ，间距为172ｍ的点组成的轨迹。较小的icesat采样点，使得icesat精度更优于千米级采样点的雷达测高数据。目前，很多学者也将icesat用来研究陆地湖泊水面高程变化，并表现了较好 的效果，在无冰期，垂直精度可达2-10cm。同时，icesat相对于其他雷达测高数据而言，具有覆盖范围广，采样密集，垂直分辨率高等特点。

青藏高原是世界上海拔最高、面积最大的高原，而青藏高原南部地区是我国乃至北半球地区气候变化的启动区。湖泊是大气圈、生物圈、岩石圈和陆地水圈相互作用的连接点，其系列演变过程都是由地质构造与气候变化共同作用的结果。青藏高原上的湖泊受人类活动影响小，是青藏高原水循环关键因子和生态环境的重要要素。青藏高原湖泊变化对气候变化响应敏感，主要表现为当气候变化时，湖泊水位的升降、湖泊面积的扩大与缩小以及湖水的盐度变化等。全球气候变化对青藏高原的水循环和水资源产生重要的影响，高海拔内陆湖变化成为气候变化的重要指示器。纳木错湖是西藏第一、我国第二大的咸水湖，也是世界上海拔最高的咸水湖，其水位变化在青藏高原湖泊中颇具代表性。

在全球气候变暖背景下湖泊水位、面积、蓄水量和盐度等的变化已经是国内外地学界关注的环境问题之一，并日益受到各国政府和研究机构的重视。一些研究表明，在区域气候变化和人类活动的共同影响下，几十年来中国境内的一些湖泊发生了剧烈的变化，并引发了一系列的水资源问题，环境破坏和生态灾害。充分理解湖泊动态变化的特征及机理，有利于正确认识气候变化和人类活动对湖泊变化的影响，为区域水资源管理和生态环境保护提供科学依据。全球气候变化对青藏高原的水循环和水资源产生重要的影响，高海拔内陆湖变化成为气候变化的重要指示器。通过icesat卫星激光测高数据，可分析2003-2008年纳木错湖水位的变化情况，并深入了解探讨其与青藏高原环境变化之间的联系。

2. 研究内容和预期目标

对本研究问题的背景、意义进行理解和阐述，并对本领域的国内外研究现状进行了解和总结，理解并介绍本文研究内容、研究方法以及技术路线。

掌握本课题的基础理论知识，掌握卫星测高的基本原理、icesat卫星测高的工作方式和应用特点，并对其进行较为详细的介绍。

熟练掌握icesat卫星测高数据处理，对icesat测高数据的提取、数据编辑、误差改正等进行介绍，结合卫星影像图提取纳木错湖湖面上的卫星测高数据。

3. 研究的方法与步骤

1数据获取

数据获取包括数据下载和读取，阅读相关文献，从网络上下载纳木错湖的icesat激光测高数据，如可从美国冰雪中心nsidc（national snow and ice data center）网站http：//nsidc.org/data/icesat下载数据。icesat-glas总共有15种不同的数据格式，通过编程，将icesat二进制数据结构转化为十进制数据结构，转换后易被其他辅助软件识别，易于读取。

2数据提取

4. 参考文献

[1]戴玉凤，高杨，张国庆，等．2003－2011年青藏高原佩枯错相对水量变化及其对气候变化的响应［Ｊ］．冰川冻土，2013，35(3)：723-732．

[2]吴红波，郭忠明，毛瑞娟.icesat-glas测高数据在长江中下游湖泊水位变化监测中的应用,2012，34（12）：2289-2298

[3]鲁安新，姚檀栋，王丽红，等．青藏高原典型冰川和湖泊变化遥感研究［Ｊ］．冰川冻土，2005，27（6）：783-792．

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段（2022.1.20——2022.3.24）：

2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；

2022.3.16——2022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。