我国西部山区积雪制图研究

随着对地观测系统(EOS) 的发展，以及国产卫星数据越来越多的被应用于积雪监测，为我国乃至全球的雪盖制图应用提供了良好的条件。目前，MODIS全球雪盖制图算法在山区反演精度较差的问题还没有得到完全解决，这主要是由于大部分山区雪盖空间破碎化比较严重以及地形效应导致山区阴影区积雪识别率较低。另外，由于积雪和云的反射光谱特性，使用光学遥感资料监测积雪受天气状况的极大限制。同时，国产环境减灾卫星资料积雪制图更是目前的空白。因此有必要对我国山区积雪制图进行研究，发展一套基于光学资料的最优积雪遥感制图去云算法；在地形校正及去云处理基础上，建立适合我国西部山区的基于MODIS和环境减灾卫星数据的积雪制图算法，提高山区积雪范围监测精度，获取更加准确的我国西部山区MODIS、 环境减灾卫星雪盖数据集。

本项研究的主要目标是发展一套基于光学资料无云污染的每日积雪遥感制图算法，并在地形校正及去云处理的基础上，建立适合我国西部山区的基于MODIS和HJ21B数据的最优积雪制图算法，提高山区积雪范围的监测精度。具体进展包括以下几点：.1）.利用CIVCO地形校正模型对MODIS地标反射率数据进行了校正，改进了基于MODIS积雪产品的积雪提取算法，获取了比标准积雪产品更高的积雪分类产品。该算法改进不仅有效的提高了山体阴影出的积雪识别率，同事降低了由于漏测所引起的分类误差，总体积雪识别精度提高了8.3%。.2）.采用环境减灾HJ-1B卫星数据，应用归一化差值积雪指数法建立了基于HJ-1B卫星数据的积雪面积制图算法，并比较MODIS与HJ-1B积雪图精度。研究结果表明研究区HJ-1B积雪制图合理的NDSI阈值为0.37，总分类精度达到97.97%。说明本研究建立的基于HJ-1B积雪制图算法精度可靠，适合对研究区积雪进行实时动态监测。.3）.由于积雪和云的反射特性，使用光学遥感监测积雪受到天气的严重干扰，对研究区云量的分析表明，无论是MOD10A1还是MYD10A1，云都是影响该产品对研究区积雪进行实时监测的最大影响因素。综合不同去云方法，利用MODIS逐日积雪产品和被动微波数据AMSR-E雪水当量产品，生成了MODIS逐日无云积雪图像，验证结果表明新产品的积雪分类精度达到91.7%。.4）.针对MODIS逐日积雪覆盖率产品（MOD10A1）存在精度差、地域限制等问题，利用MODIS地表反射率产品（MOD09GA），提出了分段建模的方法以及基于混合像元分解的方法提取积雪面积比例，生成了精度更高的积雪覆盖面积比例产品。.通过以上改进，最终生成了青藏高原近10年的逐日无云积雪面积产品。本研究获取的逐日无云积雪产品不但精度较高，而且不受云层的影响。应用该积雪产品，分别在雪灾监测与预警、生态环境、气候变化等领域开展了相应的研究，研究结果表明本研究得到的逐日无云积雪产品在生态、气候、水文等领域具有很高的应用价值。相关研究成果分布发表在《Remote Sensing》、《Natural Hazards of Earth System Science》、《Journal of Applied Remote Sensing》等国际论文期刊。