Page 98 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新实践工作站

达人 范启辙
华东师范大学地理科学实践工作站
上海交通大学附属中学嘉定分校
科创格言：全面、严谨、耐心

工作站的经历有欣喜更有成就感
研究近年来长白山自然保护区积雪面积的变化 工作站的经历有欣喜更有成就感
研究近年来长白山自然保护区积雪面积的变化
我的课题是《基于 Landsat-8 的长白山自然保护区积雪面积变 参加华东师范大学地理科学实践工作站让我受益匪浅，尤其是对
化研究》。说起来很简单，因为上海很少下雪，所以我对漫天飞雪 自己科创素养的培养有很大的帮助。记得有一次，段玉山教授由浅
的东北很向往。长白山是东北第一高峰，素有“千年积雪万年松， 入深地为我们讲述了高中生应培养综合思维的品质，并结合实际（疫
直上人间第一峰”的美誉，长白山自然保护区的积雪天数、积雪深 情、雾霾等），让我们学会系统地、全面地、动态地看待地理现象。
度均为均为全国前列。通过遥感手段研究近年来长白山自然保护区 他说，地图是学习地理最重要的工具，学会读图、析图、绘图对空
积雪面积的变化情况，可以为长白山自然保护区进一步加强生态环 间思维和综合思维大有裨益，不仅可以更好的掌握地理基础知识，
境保护提供有效的参考数据。 而且还可以强化地理综合思维能力。通过对地理事象、地理问题的
通过 Google Earth Engine 下载了 2014 年 -2019 年长白山自 实际分析，在分析过程中训练综合思维，这是提升综合思维素养的
然保护区的 Landsat-8 遥感影像，选取 12 月份的遥感影像并选择 有效方法。作为一个对地理学科很感兴趣的高中生，段教授让我认
云层覆盖率低于 20% 的用于课题研究和分析。利用 ArcGIS 10.7 识到，学习地理的目的是运用地理思维来分析、解决实际问题，要
软件中的裁剪工具获取了长白山区域的影像。基于 SNOWMAP 算 通过多种方法来培养自己的地理综合思维，养成良好的学习习惯，
法，选取合适的阈值提取积雪，并随机选择一定数量的验证点，对 不断学习和探索，掌握地理基本知识、方法和技能，形成真正属于
积雪识别结果进行精度验证和分析。研究显示：长白山地区近 6 年 自己的地理素养。
12 月的积雪分布具有相似的空间分布特征，积雪主要集中分布在 整个课题研究足足用了大半年时间，从查阅相关资料文献开始，
中南部海拔较高的区域，海拔较低区域的积雪呈现零星分布状态。 到安装、学习各类软件，再到处理、分析遥感图像，我也从一个科
2014 年至 2017 年积雪覆盖明显多于 2018 年和 2019 年。长白山 创新手变成了能运用科学方法去分析问题和解决问题的“小研究
地区积雪区域总体上呈下降趋势。积雪面积的极大值出现在 2015 员”，这和工作站老师的指导和帮助是密切相关的。不仅让我学到
年，极小值出现在 2018 年，极大值约为极小值的两倍。研究成果 了相关理论知识，而且在此过程中，让我学到了老师身上对待科学
在一定程度上也反映了长白山积雪对于气候变暖的响应。 的严谨精神。
课题研究中虽然遇到了很多困难，比如用裁剪工具 ArcToolbox-
Spatial Analyst Tools-Extraction-Extract by mask 裁剪遥感图
像，一遍又一遍总是剪不好；再比如，在每张遥感影像上随机选取
50 个采样点，利用目视解译的结果作为验证数据，说起来简单做起
来难，往往看得头晕眼花，还很容易出错。在工作站老师耐心细致
地指导和帮助下，我逐一攻克挡在面前的一个个难题，最后完成了
课题。
本课题仅仅得出了一个初步的结论，对积雪面积变化的监测也是
一个长期的动态过程，利用更长时间序列的遥感数据监测研究区积
雪时空动态变化特征以及分析积雪变化时空差异的主要影响因素将
是以后研究的重点。本课题还可以进行更深入拓展，结合长白山地
区海拔高度、植被覆盖类型等因素进行综合分析和研判，进一步探
讨其与积雪面积、积雪深度的时空变化特征及其相关性。

兴趣浓厚 勇于探索
兴趣浓厚 勇于探索
范启辙同学在工作站开展了《基于 Landsat-8 的长白山自然保护区积雪面积变化研究》。长白山是东北第一高峰，分析长白山自然保
护区的积雪面积变化对加强长白山自然保护区生态环境、构筑可持续冰雪产业体系具有重要的意义。
在站期间，范启辙同学展示出了对地理、遥感、GIS 知识的浓厚兴趣，能够充分协调高中学习时间与在站科研时间，自主查阅长白山积
雪相关文献，主动学习 ENVI、ArcGIS 等专业软件，最终以优异的成绩完成科创论文和答辩。范启辙同学认真刻苦、勇于探索的精神给
我留下了深刻印象，是一位值得大家称赞和学习的科创达人！
——指导老师：华东师范大学副教授 黄艳

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