基于多源卫星遥感数据的近地表冻融状态监测方法研究

发布时间：2024-04-13 13:12

　　近地表冻融循环是影响地-气交换、水文、碳循环以及水循环等过程的重要影响因子,因此有效的监测地表冻融循环的时空变换在气候变化以及环境研究中十分关键。基于相关研究的实际需要,大尺度的高空间分辨率高精度高时间分辨率的地表冻融状态的判别成为地表冻融研究的重点以及热点方向。本文为了达到上述目标,主要有以下几方面的研究:(1)发展了新的冻融判别式方程。冻融判别式方程(DFA)是一种被动微波判别地表冻融状态的算法。该算法经过相关学者验证可以应用到大尺度的地表冻融判别中,但是该算法在某些区域还是存在判别精度不够高的情况并且没有考虑卫星轨道的影响。根据原算法的局限性,本文基于AMSR-E不同通道亮温数据以及收集的北半球5cm深度的实测的密集土壤温度数据发展了一种新的冻融判别式算法,并且考虑了卫星不同轨道的影响。经过实地数据的验证,新的算法的冻融判别精度能达到90%左右。此外,通过与土壤水分主被动卫星(SMAP)的冻融产品进行比较,新的判别方程的冻融判别结果与SMAP的冻融产品具有很好的一致性。(2)建立了长时间序列下全球尺度下的MODIS地表温度数据与冻融系数FTI的线性回归模型。我们研究了全球尺度下的...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于站点数据的多年冻土和活动层厚度的初步研究
        1.2.2 基于可见光-反射红外遥感的冻土分布的研究
        1.2.3 基于热红外遥感的冻土分布及冻融判别的研究
        1.2.4 基于主动微波遥感的地表冻融状态的研究
        1.2.5 基于被动微波遥感的地表冻融状态的研究
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构以及研究思路
第2章 被动微波冻融判别式算法的改进
    2.1 数据源和参数化方法
        2.1.1 数据源
        2.1.2 参数化方法
    2.2 新的冻融判别式方程
    2.3 精度验证以及与SMAP冻融产品的一致性分析
        2.3.1 地表实测温度的验证
        2.3.2 与SMAP冻融产品的一致性分析
    2.4 本章小结
第3章 被动微波与热红外数据的融合判别方法研究
    3.1 可行性分析
    3.2 建立线性模型的卫星观测数据及预处理
        3.2.1 联合AMSR-E以及AMSR2数据的冻融判别系数FTI
        3.2.2 MODIS地表温度数据LST的处理
    3.3 线性回归方法
    3.4 回归结果
        3.4.1 全球尺度下的回归效果分析
        3.4.2 像元尺度下的回归结果分析
    3.5 本章小结
第4章 不同空间分辨率的冻融数据集生产与对比
    4.1 基于改进的判别式算法的全球的长时间序列的地表冻融数据集.
    4.2 基于冻融系数FTI与MODIS地表温度数据的高分辨冻融数据集的建立
    4.3 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 论文内容与创新点
    5.2 研究内容的不足及未来的展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的学术成果



本文编号：3953094