基于多源遙感資料的中國積雪制圖及其時空變化研究.pdf

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

2、度分別是利用光學產(chǎn)品和被動微波產(chǎn)品提高積雪監(jiān)測精度的有效途徑。
　　綜合不同的研究方法，通過將光學遙感資料和被動微波資料進行多源產(chǎn)品融合，生成了沒有云污染的逐日無云積雪面積比例產(chǎn)品及500m空間分辨率的雪深產(chǎn)品（SNDsp），并對這兩種產(chǎn)品進行了精度評價和誤差分析。在此基礎上，進一步利用2000年12月~2014年11月近14年的MODIS無云二值積雪產(chǎn)品和降尺度得到的SNDsp雪深產(chǎn)品分析中國區(qū)域積雪時空變化趨勢。研究結(jié)果表明：

3、
　?。?）合成的逐日無云積雪面積比例產(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合成產(chǎn)品的精度驗證表明，平均均方根誤差僅為0.27，相關(guān)系數(shù)達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雪深標準產(chǎn)品10 km×10 km像元的塊狀結(jié)構(gòu)。利用21

4、個氣象臺站實測雪深數(shù)據(jù)對升軌和降軌兩個時間的AMSR2雪深標準產(chǎn)品及降尺度后的SNDsp產(chǎn)品進行了精度評價。結(jié)果表明：降尺度后的SNDsp升軌產(chǎn)品均方根誤差較 AMSR2雪深標準升軌產(chǎn)品降低了1.78 cm，降軌產(chǎn)品的均方根誤差較AMSR2雪深標準產(chǎn)品降低了2.68 cm，且SNDsp產(chǎn)品與地面臺站實測雪深的相關(guān)性較AMSR2雪深標準產(chǎn)品在一定程度上有所提高。AMSR2雪深標準產(chǎn)品在雪深為7~9 cm時誤差最小。SNDsp產(chǎn)品在雪深為1

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