青藏铁路建设的科技突破及开通运营的巨大作用

青藏铁路格(尔木)拉(萨)段铁路全长1142km,海拔4 000m以上的地段有965km,其中多年冻土地段550km。青藏铁路建设成功地克服了高原多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱三大难题,取得了多项世界顶尖科技突破。大力保护脆弱的生态环境,根据高原动物不同习性,铁路沿线建成三类迁徙通道。青藏铁路开通1年来,实现了安全运营,发挥了巨大经济社会效益。这条现代化陆路大通道开始发挥重要作用,进出西藏旅客与货物大幅度提升。旅游业首先受益,青藏铁路成为旅游热线;旅游业跃居西藏三产"龙头",许多农牧民受益。西藏在区域合作中的地位得以提升,招商引资呈现良好势头。青藏铁路延伸线已被列入国家西部交通设施建设重点工程。

无人机遥感影像面向对象分类的冻土热融滑塌边界提取

全球气候变暖及人类活动导致青藏高原大面积冻土退化、热融滑塌等问题,严重影响了多年冻土区工程建设和生态环境。利用无人机高空间分辨率影像和面向对象分类技术进行了黑河上游俄博岭垭口冻土区热融滑塌监测实验,详细分析了最邻近、K-最邻近、决策树、支持向量机(support vector machine,SVM)和随机森林5种面向对象监督学习方法提取冻土热融滑塌边界的性能和精度,并使用野外实测数据对实验结果进行验证。结果表明,面向对象分析中分割尺度对热融滑塌提取结果影响较小,而不同组合的分类特征影响较大,因此选择合适的分类特征是关键;5种分类方法的总体精度均在90%以上,其中SVM方法的Kappa系数高于其他4种分类方法,表明该方法在本次实验研究中更适合无人机遥感影像冻土热融滑塌边界提取。无人机高空间分辨率遥感与面向对象分类方法相结合在冻土热融滑塌监测中具有广阔的应用前景。

全球多年冻土与气候变化研究进展

多年冻土热状态和土壤季节冻融过程的变化对陆地生态系统、地-气间温室气体交换、水文和地貌过程以及工程基础设施的建设和运行都具有很大的影响。活动层和多年冻土及其变化数据信息对于验证在不同尺度的陆面过程、水文、生态和气候模型至关重要。本文就目前全球多年冻土与气候变化研究现状进行概括性总结。在全球变暖的影响下,全球范围内多年冻土发生了不同程度的退化。自20世纪70年代末以来,北极高纬度低温多年冻土温度升高可达3℃。由于受相变潜热的影响,在不连续多年冻土区相对较高温度的多年冻土温度增加幅度较小。受局地条件的影响,个别站点多年冻土温度几乎没有发生变化,甚至有降温的趋势。高纬度多年冻土南界向北移动,而中纬度高山地区多年冻土下界向高海拔移动,导致全球多年冻土面积减少。活动层厚度变化具有较强的区域差异,其深度增加范围从几厘米到1m多不等。新的融区在形成,融区厚度在增加且其范围在扩大。导致全球范围内多年冻土温度升高、活动层厚度增加以及融区的形成主要是受气温升高和积雪条件变化所致。未来多年冻土研究应包括不同时-空尺度上的长期监测和数值模拟、多年冻土变化与大气、水文、生态系统、碳循环以及地貌过程的相互作用等方面。