基于多源遙感資料的中國(guó)積雪制圖及其時(shí)空變化研究.pdf

1、我國(guó)積雪覆蓋面積廣泛，準(zhǔn)確獲取積雪面積及雪深信息的動(dòng)態(tài)變化對(duì)了解我國(guó)氣候變化、水循環(huán)、水資源調(diào)查、畜牧業(yè)的發(fā)展及雪災(zāi)的預(yù)防預(yù)測(cè)具有重要的研究意義。MODIS數(shù)據(jù)以其高空間和時(shí)間分辨率，在生態(tài)遙感、大氣遙感以及水文遙感等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于光學(xué)傳感器受到云的強(qiáng)烈干擾，因此無(wú)法直接使用光學(xué)傳感器獲取的積雪產(chǎn)品對(duì)積雪覆蓋面積進(jìn)行有效統(tǒng)計(jì)。被動(dòng)微波可以穿透云層，不受天氣影響，但被動(dòng)微波產(chǎn)品的粗分辨率極大地限制了區(qū)域積雪監(jiān)測(cè)的精度。因此，去云和降尺

2、度分別是利用光學(xué)產(chǎn)品和被動(dòng)微波產(chǎn)品提高積雪監(jiān)測(cè)精度的有效途徑。
　　綜合不同的研究方法，通過(guò)將光學(xué)遙感資料和被動(dòng)微波資料進(jìn)行多源產(chǎn)品融合，生成了沒(méi)有云污染的逐日無(wú)云積雪面積比例產(chǎn)品及500m空間分辨率的雪深產(chǎn)品（SNDsp），并對(duì)這兩種產(chǎn)品進(jìn)行了精度評(píng)價(jià)和誤差分析。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用2000年12月~2014年11月近14年的MODIS無(wú)云二值積雪產(chǎn)品和降尺度得到的SNDsp雪深產(chǎn)品分析中國(guó)區(qū)域積雪時(shí)空變化趨勢(shì)。研究結(jié)果表明：

3、
　?。?）合成的逐日無(wú)云積雪面積比例產(chǎn)品完全去除了云的干擾，可有效地提高積雪監(jiān)測(cè)的精度。利用高分辨率的Landsat8 OLI影像生成的積雪面積比例圖作為真值對(duì)合成產(chǎn)品的精度驗(yàn)證表明，平均均方根誤差僅為0.27，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.72；誤差分析表明，植被類型和地形因子是制約積雪信息提取精度的重要因素。
　?。?）降尺度效果較好，得到的SNDsp產(chǎn)品能顯著地消除AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品10 km×10 km像元的塊狀結(jié)構(gòu)。利用21

4、個(gè)氣象臺(tái)站實(shí)測(cè)雪深數(shù)據(jù)對(duì)升軌和降軌兩個(gè)時(shí)間的AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品及降尺度后的SNDsp產(chǎn)品進(jìn)行了精度評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：降尺度后的SNDsp升軌產(chǎn)品均方根誤差較 AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)升軌產(chǎn)品降低了1.78 cm，降軌產(chǎn)品的均方根誤差較AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品降低了2.68 cm，且SNDsp產(chǎn)品與地面臺(tái)站實(shí)測(cè)雪深的相關(guān)性較AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品在一定程度上有所提高。AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品在雪深為7~9 cm時(shí)誤差最小。SNDsp產(chǎn)品在雪深為1

5、6~18 cm時(shí)精度最高。雪深大于12 cm時(shí)，AMSR2雪深標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品精度較低，而SNDsp產(chǎn)品在此基礎(chǔ)上精度有了一定程度的提高。
　?。?）近14年來(lái)，中國(guó)年積雪覆蓋日數(shù)和平均雪深總體呈增加的趨勢(shì)；年平均積雪覆蓋面積無(wú)明顯變化趨勢(shì)。中國(guó)夏季積雪覆蓋日數(shù)呈減少的趨勢(shì)，冬、春、秋三季的積雪覆蓋日數(shù)均表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)；中國(guó)冬季、夏季和秋季的平均雪深表現(xiàn)為減少的趨勢(shì)，只有春季的平均雪深表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)；夏季、冬季的平均積雪覆蓋面積呈減少