基于被動(dòng)微波遙感的北疆地區(qū)積雪深度反演.pdf

1、積雪作為一種特殊的下墊面，以高反射率、低導(dǎo)熱率以及融雪水文效應(yīng)對(duì)地球能量和輻射平衡以及水循環(huán)產(chǎn)生重要的影響。新疆是我國(guó)三大積雪區(qū)之一，對(duì)該區(qū)的積雪進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解其時(shí)空分布特征及變化規(guī)律，對(duì)于促進(jìn)該區(qū)的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)都具有十分重要的意義。積雪作為冰凍圈最重要的元素之一，正受到日益廣泛地關(guān)注，隨著地球觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）時(shí)代的來臨，積雪的被動(dòng)微波遙感研究也已經(jīng)成為積雪研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本論文在NASA雪深反演算法的基礎(chǔ)上，嘗試通過對(duì)北

2、疆地區(qū)不同海拔高度分別建立雪深反演模型，以取得更加準(zhǔn)確的擬合效果和雪深反演結(jié)果。
　　 利用北疆地區(qū)2009－2010年積雪季（12－2月）的AMSR_E降軌數(shù)據(jù)19GHz與37GHz波段的水平極化亮溫?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合北疆地區(qū)60個(gè)氣象臺(tái)站的實(shí)測(cè)雪深等氣象數(shù)據(jù)，在分析研究區(qū)雪深反演影響因子的基礎(chǔ)上，根據(jù)剔除不合理數(shù)據(jù)后的1865個(gè)有效樣本，按照海拔高度分為兩組，并對(duì)阿勒泰和塔城地區(qū)單獨(dú)作回歸分析，建立了北疆地區(qū)基于AMSR_E亮度溫度

3、數(shù)據(jù)的雪深反演模型。
　　 對(duì)模型的精度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，當(dāng)雪深在3－10cm時(shí)，模型反演的雪深值負(fù)向平均誤差為-4.8cm，RMSE值為4.1cm。當(dāng)雪深在11－30cm時(shí)，模型反演雪深值的平均誤差僅為-0.2cm，RMSE、正向平均誤差、絕對(duì)平均誤差均較小。當(dāng)雪深大于30cm時(shí)，模型反演的雪深值負(fù)向平均誤差較小，其他各項(xiàng)誤差還都較大。通過與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比，模擬結(jié)果同臺(tái)站觀測(cè)的情況基本一致，基本上能反映北疆地區(qū)的雪深分布狀況。與Ch

4、ang算法比較發(fā)現(xiàn)，反演模型在北疆地區(qū)優(yōu)于Chang算法，能夠反映北疆地區(qū)積雪深度變化特征。同時(shí)，用合成方法反演了北疆地區(qū)2006年－2010年5個(gè)積雪季的平均雪深分布和最大雪深分布，平均雪深分布圖及最大雪深分布圖都顯示北疆地區(qū)積雪主要分布于北部阿爾泰山和南部天山一帶，其中，阿勒泰地區(qū)所占比重最大，而在中部的準(zhǔn)噶爾盆地腹地、克拉瑪依地區(qū)雪層較淺或無積雪。雖然研究模擬出的北疆地區(qū)雪深反演模型的精度高于Chang算法，但在局部地區(qū)的誤差還較