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极地冰盖冻融强度信息在理解冰盖稳定性及其对气候变化响应中具有重要意义。利用格陵兰岛2016年Sentinel-1A干涉宽幅双极化SAR数据(HH+HV),结合同时相自动气象站点温度和MODIS温度产品数据,研究了HH、HV极化幅度值及HH/HV比值与冻融强度的相关关系。结果表明冻融强度与HH、HV极化幅度值呈负相关关系,而与HH/HV值呈正相关关系,且与HH/HV值的相关性更好, R~2值约0.610。基于MODIS温度产品建立了冰盖冻融强度划分的5个HH/HV区间阈值,最后通过MODIS温度产品的结果验证表明,利用HH/HV值的冻融强度提取精度为86.8%。 相似文献
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格陵兰岛的冰盖对全球气候有着极为重要的意义,冰盖的冻融情况可直观展示北极地区的气候变化状况。利用我国FY-3气象卫星的微波成像仪(Microwave Radiation Imager,MWRI)数据,基于增加干湿雪差异性的交叉极化比率(Cross-Polarized Gradient Ratio,XPGR)算法,通过支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的超平面进行格陵兰岛冰盖表面冻融探测,与已有的阈值方法相比,理论上精度较高。与微波辐射计(Special Sensor Microwave Image,SSM/I)(阈值为–0.025)的数据结果进行对比验证,结果表明:XPGR结合SVM的格陵兰岛冰盖表面冻融探测方法是可行的。 相似文献
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利用1994年10月南极区域的6景SIR-C影像,评估了L波段和C波段下13种主要的SAR极化特征参数区分海冰、海水信息的能力。结果表明:L波段下有6种参数能较好地区分海冰和海水,它们是:散射熵、交叉极化比HV/VV、同极化比VV/HH、同极化相关系数ρHH-VV、HV极化后向散射系数、Alpha角;另外,HH极化后向散射系数、交叉极化比HV/HH具有一定的区分海冰和海水的能力;其余5种难以区分海冰和海水。C波段下有4种参数能较好地区分海冰和海水,他们是:散射熵、同极化相关系数ρHH-VV、HV极化后向散射系数、同极化比VV/HH;HH极化后向散射系数、交叉极化比HV/VV、Alpha角和VV极化后向散射系数这4种参数具有一定的区分海冰和海水的能力;其余5种难以区分海冰和海水。且总体来看,L波段区分海冰和海水的能力好于C波段。这为海冰探测的研究提供了有用的参考。 相似文献
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本研究运用双频雷达(60MHz和179MHz)获取的南极中山站-Dome A断面的雷达回波探测数据,对冰盖浅部100-700m的雷达内部反射层和接收功率变化定量计算分析表明,60MHz的雷达回波能量比179MHz衰减得更快;中山站-Dome A断面冰盖浅层700m以上的雷达反射层形成的主导原因是冰密度的变化;断面上不同测站点间同一深度的接收功率差值达到10dB,表明冰盖浅层散射存在显著差异。 相似文献
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为了更加精准地从合成孔径雷达（SAR）图像中提取水边线,提出基于G0分布的SAR图像水边线提取方法。首先,将SAR图像域划分为大小相等的子块,并假设每个子块内像素强度服从独立同一的G0分布;利用矩估计方法得到对应每个子块的粗糙度和散射性参数;根据设定的参数阈值,可划分出粗略的水域,并确定该区域的几何中心;以该几何中心为圆心,向四周做射线,保留经过陆地区域的射线;利用似然函数确定每条射线上的水-陆分界点,依次连接分界点,进而实现SAR图像水边线提取。采用本文方法,分别对模拟和真实SAR图像进行水边线提取实验。定性和定量结果表明：采用基于G0分布的SAR图像水边线提取方法能够有效地克服斑点噪声的影响。 相似文献
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南极冰盖DEM在南极研究中具有十分重要的作用,而构建南极冰盖DEM的主要数据源来自于卫星测高。在已有的测高卫星数据中,ERS-1/GM和ICESAT在空间分辨率和精度方面存在互补的关系,综合利用这两类数据,是获得南极冰盖高分辨率高精度DEM的前提。本文采用了数据联合的方法,利用ERS-1和ICESAT测高数据来构建南极冰盖DEM。采用ICESAT离散数据和RAMP/DEM v2对综合DEM进行精度评估,结果表明综合DEM高程精度在4 m左右。 相似文献
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冰雷达是用于极地冰雪探测的主要技术手段,为研究极地冰雪的几何特征、内部结构、冰下地形地貌和冰底环境提供了重要的基础观测数据。20世纪50年代,人类首次发现特定频段的电磁波可以“穿透”南极冰盖,进而在60年代研制出用于极地冰盖冰下探测的冰雷达系统。之后60多年里,随着计算机、电子信息和卫星定位导航等技术的发展,冰雷达技术研究取得快速发展,形成了适用于极地冰盖、海冰及其上覆积雪不同探测需求的多样化冰雷达系统。本文在简要回顾了早期冰雷达技术发展的基础上,着重从极地冰盖深部探测、极地冰盖和海冰浅表层探测以及新型极地冰雪探测冰雷达技术3个方面,回顾总结了近10年来国内外主要进展。未来,为适应极地冰盖、海冰及其上覆积雪观测研究的多种需求,需要进一步提升冰雷达系统性能(探测深度、跨轨迹向分辨率、垂向分辨率等),并且研制满足新型平台(无人机、卫星等)搭载需求的小型、低功耗冰雷达系统,以及发展多通道、多频、多极化集同观测模式的综合冰雷达技术。 相似文献
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激光雷达探测南极平流层云 总被引：3，自引：0，他引：3
１９９３年中国南极中山站的一台波长为０．６９４μｍ的激光雷达对平流层进行了５３次探测，从激光大气回波信号计算出平流层气溶胶后向散射比的垂直分布和１２－３０ｋｍ高度范围内的积分向后散射系数。 相似文献
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南极冰盖物质平衡最新的研究进展表明,西南极洲表现出两种变化模式,西部在增厚,而北面在更快地减薄。西南极冰盖总体可能正在减薄,其物质损失的速率可能足以使海平面每年上升近0.2mm。东南极冰盖物质不平衡可能很小,甚至其符号还不能被确定。南极半岛正在经历着快速变化。目前还不能可靠地估算南极冰盖的物质平衡状态。同时,大型冰川的停滞,一些冰川流速加快,冰盖大范围加速减薄,冰架大面积的快速崩解和支流冰川的加速,以及着地线强烈的底部融化等显示出南极冰盖存在快速变化。南极冰盖物质平衡未来的重点研究领域是开展冰盖表面高程变化的监测与模拟,确定表面物质平衡及其在各冰流盆地的分布,着地线的冰流通量,冰架底部的融化,了解冰后期冰盖退缩的动力过程,以及开发、对比和改进与冰盖物质平衡模拟和预测相关的各种模型。 相似文献
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通过对2013年春季中国科学院天山积雪与雪崩研究站区内阳坡无林地和阴坡不同开阔度森林内积雪深度、融雪速率以及常规气象的观测,分析了融雪期不同开阔度森林积雪的消融过程以及积雪表面能量平衡特征。结果表明:不同开阔度林冠下积雪深度具有相同的变化趋势,森林的林冠开阔度越大,林下积雪深度越大,林下积雪开始消融和完全消融的时间越晚,消融期也越长。森林积雪融雪开始和结束时间比阳坡无林地区晚20~30 d左右。融雪前期林冠开阔度越大,其林下融雪速率越小。融雪后期则森林开阔度越大,森林积雪的融雪速率越大。不同时期由于不同开阔度林冠下雪面能量收支以及雪层深度等物理特性的差异,从而使不同开阔度林冠下森林积雪融雪速率的相对大小,融雪速率最大值出现时间和日变化特征均不相同。晴天森林积雪的消融速率和日变化特征取决于净短波辐射和长波辐射变化特征。降水期间,其融雪速率的变化则主要受降水形式、降水量以及积雪深度等雪层特性的影响。 相似文献
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乌鲁木齐河源区发育现代冰川7条,冰川面积5.6 km2,并有大范围的积雪,冰雪消融期融雪径流对乌鲁木齐河贡献显著。应用SRM（snowmelt?runoff model）融雪径流模型来探讨乌鲁木齐河源区融雪期径流情况,利用度日方法,由流域本身特征及参变量获取方法的深入分析来率定模型参数,应用模拟指标Nash-Sutcliffe系数R2=0.702和积差Dv=6.81%来评价模型表现,研究发现：（1）气温、降水作为该模型的直接驱动变量对模型的模拟较为敏感。尝试对乌乌鲁木齐河源区的气温、降水数据进行IDW插值并进行修正,使得模型模拟精度提高,对模型变量的输入精度问题上提供了新的思路;（2）不同高度带上积雪的度日因子并不是稳定的,而度日因子的选取与调整对模型也非常重要;（3）模型本身的局限性也导致模拟精度的降低。结果表明SRM模型可在乌鲁木齐河流域推广应用,这必将对认识和利用乌鲁木齐河流域冰雪水资源具有重要意义。 相似文献
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Sergey V. Pyankov Andrey N. Shikhov Nikolay A. Kalinin Eugene M. Sviyazov 《地理学报(英文版)》2018,28(2):221-237
Coupled hydrological and atmospheric modeling is an efficient method for snowmelt runoff forecast in large basins. We use short-range precipitation forecasts of mesoscale atmospheric Weather Research and Forecasting (WRF) model combining them with ground-based and satellite observations for modeling snow accumulation and snowmelt processes in the Votkinsk reservoir basin (184,319 km2). The method is tested during three winter seasons (2012–2015). The MODIS-based vegetation map and leaf area index data are used to calculate the snowmelt intensity and snow evaporation in the studied basin. The GIS-based snow accumulation and snowmelt modeling provides a reliable and highly detailed spatial distribution for snow water equivalent (SWE) and snow-covered areas (SCA). The modelling results are validated by comparing actual and estimated SWE and SCA data. The actual SCA results are derived from MODIS satellite data. The algorithm for assessing the SCA by MODIS data (ATBD-MOD 10) has been adapted to a forest zone. In general, the proposed method provides satisfactory results for maximum SWE calculations. The calculation accuracy is slightly degraded during snowmelt periods. The SCA data is simulated with a higher reliability than the SWE data. The differences between the simulated and actual SWE may be explained by the overestimation of the WRF-simulated total precipitation and the unrepresentativeness of the SWE measurements (snow survey). 相似文献
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基于EOS/MODIS遥感数据改进式融雪模型 总被引：2，自引：1，他引：2
在中国西部的中纬度干旱和半干旱山区,融雪水是极其重要的水资源,融雪径流对河流的补给量在春季甚至可达75%以上,但是急剧的融雪也容易引发洪水,所以从水资源的有效利用和洪水预警方面看,有必要了解大范围的积雪消融状况。基于积雪层能量平衡原理建立融雪模型,利用正午过境的EOS/MODIS的Terra卫星遥感数据反演模型中的参数,结合气象数据获得瞬时的能量平衡信息,然后根据B.Sequin、B.ltier和谢贤群的研究推算日融雪量,改善了融雪模型的算法。另外采用遥感数据对雪盖进行实时监测,避免在进行融雪量估算时候对无雪区的错误估算。 相似文献
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新疆天山山地自然灾害垂直带谱及其特征 总被引：4，自引：1，他引：3
分析天山山地由气候原因引起的自然灾害分布的垂直带谱,主要灾害类型有１２种,可分为３个带：（１）基带（暴雨－塌方带）：主要是由中、低山突发性的降雨引起的各种灾害。此带灾害频发时期与最大降水期是同步的。（２）中带（融水－冰冻带）：其灾害大多同温度的变化有密切的关系。（３）上带（风吹雪－雪崩带）：由积雪运动造成的灾害多集中在这里。山地坡向和高度对自然灾害垂直带谱的组成和灾害出现的频率影响很大。由于温度和 相似文献
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利用2002-2008年6~9月EOS/MODIS卫星晴空资料,计算分析了融雪期库玛拉克河流域的积雪面积、覆盖率、雪深及雪水量;利用气象、水文台站的观测资料,对2002-2008年积雪变化与气象因子间的相互关系,2002-2008年7次洪峰时间段内最高温度的有效作用时间和12 h降水的有效影响时间等进行了分析与研究。结果表明：2002-2008年盛夏库玛拉克河流域高温融雪的主导作用比较明显,当流域内山区积雪量在5.5×108 m3以上、0 ℃层平均高度上升到4 500 m以上并且能维持4 d,库玛拉克河流域融雪型洪水的融雪量可达1.8×108~10.3×108 m3,夏季0 ℃层高度的变化可作为融雪型洪水预测的较好指标。2002-2008年这个历史时期实际积雪融化后产生的雪水当量9.88×108 t,全部融化后产生的最大可能雪水当量小于11.18×108 t;这个历史时期理论最大可能积雪融化后产生的雪水当量为17.55×108 t,全部融化后产生的雪水当量小于17.75×108 t。估算实际融化和理论融化的雪水当量,可为积雪融化后产生的最大洪水量估算提供数据支持。 相似文献
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西北地区降雪和融雪特征的长期变化对于融雪洪水过程的准确模拟具有重要意义。本研究基于1961—1979年站点观测的日降水和气温等数据,首先对比了湿球温度法、KS方法和双临界气温法计算的降雪量,确定了精度最高的双临界气温方案,进而计算了1980—2019年的日雪雨比,最后分析了雪雨比、降雪开始日期和融雪开始日期的变化规律。结果包括:①春季平均气温呈显著上升趋势,随海拔上升升温速率减小,青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区春季气温上升速率略低于北疆、南疆、河西走廊及内蒙古西部,春季雪雨比在海拔1000 m以上呈显著下降趋势,在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈显著下降趋势;秋季平均气温显著上升,随海拔上升升温速率增大,空间上在青藏高原地区上升速率最快,秋季雪雨比在不同海拔和部分气候分区都呈不显著下降趋势;冬季平均气温在海拔2000 m以上呈现显著升温,且随着海拔的升高升温速率加快,空间上在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈现显著升温,降雪量在1000~2000 m呈现显著增加趋势,空间上在北疆地区呈现显著增加趋势。②降雪开始日期随着温度的升高在所有区域都没有显著的推迟,每一年的降雪开始日期在不同高程带和不同气候区之间的差别没有变化,仍为30~40d。③融雪开始日期在所有海拔区间和气候分区都呈现出显著的提前趋势,每一年的融雪开始的日期在不同高程带和不同气候区的差别仍为25~30d。降雪和融雪特征的变化说明气候变化可能已经对融雪洪水的特征产生了明显的影响。 相似文献
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为了草地农业区域优化发展，依W Koppen世界气候分类途径，进行了中国气候分类及草地农业气候分区，依据相应途径，制作了中国饲草寒冷度分区图和中国饲草炎热度分区图，分析了各饲草气候区适宜的饲草作物种类及管理对策。中国气候及草地农业气候有17个类型，归并为6个饲草气候系统，中国饲草寒冷度分11个区，中国饲草炎热度分8个区。每个气候系统及寒冷度分区和炎热度分区内，分别有适宜的饲草作物，其评价标准为：生态适应、生长状态正常、发挥潜在遗传产量、有经济效益。干旱饲草气候系统发展低密度放牧饲养，湿润饲草气候系统发展规模化集约饲养，为中国草地畜牧业生产模式的基本理论选择。 相似文献
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Jan-Gunnar Winther Oddbjørn Bruland Knut Sand Sebastian Gerland David Marechal Boris Ivanov Piotr Gøowacki Max König 《Polar research》2003,22(2):125-144
This paper summarizes the most significant snow-related research that has been conducted in Svalbard. Most of the research has been performed during the 1990s and includes investigations of snow distribution, snow-melt, snow pack characteristics, remote sensing of snow and biological studies where snow conditions play an important role. For example, studies have shown regional trends with about 50% higher amounts of snow accumulation at the east coast of Spitsbergen compared to the west coast. Further, the accumulation rates are about twice as high in the south compared to the north. On average, the increase in accumulation with elevation is 97 mm water equivalents per 100 m increase in elevation. Several researchers reported melt rates, which are primarily driven by incoming short-wave radiation, in the range of 10-20 mm/day during spring. Maximum melt rates close to 70 mm/day have been measured. In addition to presenting an overview of research activities, we discuss new, unpublished results in areas where considerable progress is being made. These are i) modelling of snow distribution, ii) modelling of snowmelt runoff and iii) monitoring of snow coverage by satellite imagery. We also identify some weaknesses in current research activities. They are lacks of i) integration between various studies, ii) comparative studies with other Arctic regions, iii) applying local field studies in models that can be used to study larger areas of Svalbard and, finally, iv) using satellite remote sensing data for operational monitoring purposes. 相似文献
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用EOS/MODIS资料反演积雪深度参量 总被引：4，自引：1，他引：4
利用EOS/MODIS可见光、近红外及短红外多通道资料以及新疆地区积雪深度气象台站实测资料等,在考虑积雪性质包括积雪粒子相态、积雪年龄等的差异以及积雪区的下垫面条件包括地表粗糙度、土地覆盖类型等的不同的情况下进行积雪分类,在此基础上,建立EOS/MODIS积雪深度反演模型,实现深度在30 cm以内的积雪深度反演的主要原理、思路及方法,并对模型的反演结果进行了验证。结果表明,利用该模型对30 cm以内的积雪进行深度反演计算,其精度能达到80%以上。 相似文献