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冰川是气侯变化的敏感指示器,也是政府间气侯变化委员会(IntergovernmentalPanel on Climate Change,IPCC)和联合国气侯变化框架公约(United Nations FrameworkConvention on Climate Change,UNFCCC)气侯评估中的重要因子,对全球气侯变化研究具有重要意义。对于中国广阔的干旱区而言,冰川融水为当地的农业生产和人民生活提供了弘足珍贵的淡水资源。因此,对冰川进行长期监测,了解冰川变化的时空变化特征对气侯变化、区域社会经济的可持续发展都具有极其重要的意义。以航片矢量化为基础的早期冰川目录为冰川变化的长期监测提供了重要的历史资料,然而也有研究指出,由于矢量数据与遥感影像间坐标投影的不一致以及较低分辨率的原因使得冰川变化研究中存在不确定性,甚至会导致较大误差。遥感具有的宏观性、周期性和一致性特征为人类从时空二维尺度上掌握冰川变化的分异规律提供了有力支撑。本研究以第一代侦察卫星CORONA(1965)、陆地卫星(Landsat TM/ETM,1990,2000,2010)和国产资源三号(ZY3,2013)卫星等多期高分辨率影像为数据源,对天山博格达地区近50年的冰川变化进行研究,以期探明冰川的时空分布变化特征,并结合气温、降水等气象数据,探访冰川变化的驱动和耦合机制。本文分4个部分进行组织:首先是数据预处理。本文所用遥感影像均为夏季(6～9月)的无云/少云影像。CORONA数据为黑白胶片影像的数字化产品,分辨率为2.7m,利用区域网平差和有理函数模型对影像的全景变形进行纠正,并将其与Lanclsat与ZY3影像进行配准,使三种影像的配准精度控制在15 m以内(ETM的一个像元)。其次是冰川信息提取。利用阈值分割结合目视解译编辑的方法进行CORONA数据冰川边界的提取,而对于Landsat和ZY3数据则采用了全域局部迭代的方法实现冰川边界信息的自动化提取。第三,在将冰川按规模进行分级的基础上,通过对比不同时期冰川面积,结合坡度、坡向等地形因子,分析近50年来冰川变化的总体趋势以及随冰川规模、地形因素的差异,揭示冰川变化在时空维度上的分布规律。第四,结合气象站点资料分析同期气温、降水的变化及其区域性差异,研究气侯因子与冰川变化的内在联结机制,并通过与其它地区的横向比较来进一步验证气温和降水等气侯因子的区域性特征是博格达地区冰川变化的主要驱动力因子。初步研究结果表明,1965～2013年间博格达地区冰川总体上呈缩减状态,冰川数量从347条减少至309条(10.95%),冰川面积从221.32 km~2退缩至188.74 km~2(14.72%),1990年以后冰川缩减加速,面积年退缩率从0.24%增至0.41%。在5类不同规模冰川当中(<1 km,1～2 km,2～3 km,3～4 km,>5km),小冰川数量减少最多,<1 km的冰川数量减少了35条,而大冰川的面积退缩最严重,>5 km的冰川面积减少了27.38 km~2。气象资料分析也表明,该区近50年来的气温呈增长趋势,平均气温变化倾向率为0.25℃/10a,以1987年为界,温度变化倾向率有明显提高;年降水量增加趋势不明显,年际变化显著。