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天宫一号高光谱数据的积雪面积比例制图及雪粒径反演
1
作者
郝晓华
王建
+2 位作者
马明国
张九星
李绪志
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1407-1415,共9页
天宫一号高光谱成像仪获取了高空间分辨率和高光谱分辨率的数据。本研究以黑河上游祁连山地区作为试验区,利用其获取的高光谱短波红外波段的数据(SWI)提取了积雪面积比例图和积雪粒径图,以检验其在民用方面的适用性。本研究开发了一个结...
天宫一号高光谱成像仪获取了高空间分辨率和高光谱分辨率的数据。本研究以黑河上游祁连山地区作为试验区,利用其获取的高光谱短波红外波段的数据(SWI)提取了积雪面积比例图和积雪粒径图,以检验其在民用方面的适用性。本研究开发了一个结合VCA(Vertex Component Analysis)组分自动提取技术和稀疏回归解混方法的积雪面积比例制图算法并提取积雪面积比例图,利用同平台携带的更高空间分辨率的图像提取真值对反演结果进行验证。结果显示,两个验证区的均方根误差(RMSE)分别为0.24和0.27,相关系数分别为0.72和0.84,精度较高。利用考虑积雪粒子形状的ART辐射传输理论,获取模型中最佳积雪形状因子和反演波段,并利用SWI数据制作雪粒径图。研究结果表明,天宫一号高光谱数据在积雪遥感方面具有很好应用前景,可以为水文和气候模型提供需要的积雪因子。
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关键词
高光谱数据
积雪面积比例
雪粒径
稀疏回归
ART
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职称材料
泛北极1 km逐日积雪面积比例时序数据(2000-2019)
2
作者
马媛
王建
+4 位作者
赵宏宇
邵东航
王卫国
李浩杰
李弘毅
《中国科学数据(中英文网络版)》
CSCD
2022年第4期205-220,共16页
积雪面积比例(Fractional Snow Cover,FSC)是定量描述单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area,SCA)与像元空间范围的比值。本数据集利用Google Earth Engine(GEE)平台,将MODIS全球地表反射率产品MOD09GA作为源数据,建立FSC与归一化植...
积雪面积比例(Fractional Snow Cover,FSC)是定量描述单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area,SCA)与像元空间范围的比值。本数据集利用Google Earth Engine(GEE)平台,将MODIS全球地表反射率产品MOD09GA作为源数据,建立FSC与归一化植被指数(Normalized Difference Snow Index,NDVI)和归一化积雪指数(Normalized Difference Snow Index,NDSI)的线性回归经验模型BV-BLRM(Based NDVI Bivariate Linear Regression Model,BV-BLRM)。该模型制备的积雪面积比例数据较MOD10A1 V6数据的均方根误差提高了45%。基于该模型制备了泛北极地区(北纬45°至北纬90°)积雪面积比例时序数据。本数据集时间序列为2000年2月24日至2019年11月18日,时间分辨率为1天,空间分辨率为1 km。本数据集可以为区域气候模拟、水文模型等提供积雪分布的定量信息。
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关键词
泛北极地区
积雪面积比例
(FSC)
BV-BLRM模型
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职称材料
2001-2012年青藏高原积雪覆盖率变化及地形影响
被引量:
35
3
作者
郭建平
刘欢
+2 位作者
安林昌
王鹏祥
高梅
《高原气象》
CSCD
北大核心
2016年第1期24-33,共10页
基于2001一2012年MODIS获取的青藏高原积雪面积比例(SCF)数据,利用统计方法分析了SCF时空分布特征及其变化趋势。结果表明,从10月至次年4月是青藏高原持续性积雪较多的月份,其中2月持续性积雪面积最大,达到92.93×10~4km^2。5月之...
基于2001一2012年MODIS获取的青藏高原积雪面积比例(SCF)数据,利用统计方法分析了SCF时空分布特征及其变化趋势。结果表明,从10月至次年4月是青藏高原持续性积雪较多的月份,其中2月持续性积雪面积最大,达到92.93×10~4km^2。5月之后积雪面积开始递减,7月最低(仅12.37×10~4km^2);从9月起开始急剧增加,10月达到一个相对稳定的水平。2001—2012年间逐年平均持续性积雪面积在55×10~4~80×10~4km^2之间,并呈3年左右的周期振荡。高的山脉对应大的积雪面积比例,但高原内部积雪面积比例却较小。在5 km以下的地区基本上是冬季高、夏季低的趋势,5 km以上的地区平均积雪面积比例由于受常年积雪和降雪反馈的作用有双峰型的月变化特征。不同坡向的积雪面积比例也呈现较大差异:北向山坡最大,西向、东向次之,南向的最小,引起这个变化的主要原因是不同坡向条件下的太阳辐射差异导致的。10月至次年4月的平均积雪面积比例随坡度增加而急剧增加,在5—9月平均积雪面积比例随坡度变化较小。
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关键词
MODIS
积雪面积比例
积雪
青藏高原
坡向
坡度
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职称材料
利用积雪衰减曲线分析山区雪水当量时空分布
被引量:
2
4
作者
孙建勇
车涛
+2 位作者
戴礼云
张全成
贾晨曦
《遥感信息》
CSCD
北大核心
2017年第2期121-130,共10页
鉴于近年来关于雪水当量的研究成果大部分基于物理模型进行估算,这些雪水当量数据的空间分辨率较低,且需要大量野外实测的积雪属性数据来作为输入模型的初始变量。在对中小流域雪水当量时空分布特征的估算,特别是地形因子较为复杂的山区...
鉴于近年来关于雪水当量的研究成果大部分基于物理模型进行估算,这些雪水当量数据的空间分辨率较低,且需要大量野外实测的积雪属性数据来作为输入模型的初始变量。在对中小流域雪水当量时空分布特征的估算,特别是地形因子较为复杂的山区,基于物理模型估算雪水当量以及被动微波遥感影像反演的雪水当量都不能满足需求。该文以黑河上游祁连山八宝河流域和冰沟小流域作为研究区域,利用2011年3景小流域ENVISAT-ASAR数据,获得流域积雪面积与雪水当量产品,结合DEM数据,拟合出研究区域的积雪衰减曲线。利用积雪衰减曲线,在祁连山黑河上游八宝河子流域,获取2008年逐日366天MODIS积雪面积比例产品MOD10A1数据,通过估算云下反照率的方法将逐日积雪面积比例产品进行去云处理,结合DEM数据得到像元地形因子,计算八宝河流域每个像元逐日雪水当量值,得到流域2008年雪水当量情况,分析流域内雪水当量分布规律以及流域内雪水当量年内时空变化。
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关键词
积雪
衰减曲线
雪水当量
积雪面积比例
冰冻圈
合成孔径雷达
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职称材料
祁连冰沟流域浅雪层光谱特征分析与遥感算法反演
被引量:
4
5
作者
梁慧
黄晓东
+3 位作者
王云龙
高金龙
马晓芳
梁天刚
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1353-1364,共12页
祁连山冰沟流域地形复杂,积雪深度较浅且破碎化严重,针对MODIS标准积雪面积比例产品在该地区监测精度较差的问题,本研究基于冰沟流域浅雪光谱特征分析及结合野外实测经验,探索浅雪的光谱特征对MODIS浅雪面积比例提取精度的影响;然后通...
祁连山冰沟流域地形复杂,积雪深度较浅且破碎化严重,针对MODIS标准积雪面积比例产品在该地区监测精度较差的问题,本研究基于冰沟流域浅雪光谱特征分析及结合野外实测经验,探索浅雪的光谱特征对MODIS浅雪面积比例提取精度的影响;然后通过线性回归法、线性混合像元分解法及BP神经网络模型3种方法分别构建了针对研究区的MODIS积雪制图算法,并利用同时相的Landsat 8OLI二值积雪数据作为真值对上述3种制图方法进行精度验证。结果表明,1)浅雪的光谱反射率对基于NDSI阈值法的MODIS浅雪提取精度几乎没影响,MODIS提取浅雪精度差的主要原因为该地区复杂的地形而导致的积雪分布破碎化,即混合像元的大量存在;2)利用BP神经网络模型反演积雪面积比例的最佳输入参数组合为(ρ_1~ρ_7)+NDSI+DEM;3)线性混合像元分解模型在该研究区的积雪面积比例提取精度较低,BP神经网络模型精度最好;4)在地形复杂区域,多因素模型(BP神经网络模型)相对于单因素模型(一元线性回归模型)具有较好的积雪面积比例提取精度和稳定性,可以为研究区MODIS积雪面积比例的反演提供一种理想的方法。
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关键词
光谱反射率
积雪面积比例
MODIS
LANDSAT
8
OLI
积雪
制图
线性回归
BP神经网络
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职称材料
题名
天宫一号高光谱数据的积雪面积比例制图及雪粒径反演
1
作者
郝晓华
王建
马明国
张九星
李绪志
机构
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
中国科学院空间应用工程与技术中心
出处
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第8期1407-1415,共9页
基金
载人航天工程天宫一号民用试应用项目
国家自然科学基金项目(41001197)
+1 种基金
光电院项目(2010CB951403)
西部博士资助项目(29Y128861)
文摘
天宫一号高光谱成像仪获取了高空间分辨率和高光谱分辨率的数据。本研究以黑河上游祁连山地区作为试验区,利用其获取的高光谱短波红外波段的数据(SWI)提取了积雪面积比例图和积雪粒径图,以检验其在民用方面的适用性。本研究开发了一个结合VCA(Vertex Component Analysis)组分自动提取技术和稀疏回归解混方法的积雪面积比例制图算法并提取积雪面积比例图,利用同平台携带的更高空间分辨率的图像提取真值对反演结果进行验证。结果显示,两个验证区的均方根误差(RMSE)分别为0.24和0.27,相关系数分别为0.72和0.84,精度较高。利用考虑积雪粒子形状的ART辐射传输理论,获取模型中最佳积雪形状因子和反演波段,并利用SWI数据制作雪粒径图。研究结果表明,天宫一号高光谱数据在积雪遥感方面具有很好应用前景,可以为水文和气候模型提供需要的积雪因子。
关键词
高光谱数据
积雪面积比例
雪粒径
稀疏回归
ART
Keywords
hyperspectral data
snow cove fraction
snow grain size
sparse regression
ART
分类号
P407 [天文地球—大气科学及气象学]
P426.635 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
泛北极1 km逐日积雪面积比例时序数据(2000-2019)
2
作者
马媛
王建
赵宏宇
邵东航
王卫国
李浩杰
李弘毅
机构
中国科学院西北生态环境资源研究院
中国科学院大学
北京师范大学
西北师范大学
青海省防灾减灾重点实验室
出处
《中国科学数据(中英文网络版)》
CSCD
2022年第4期205-220,共16页
基金
青海省防灾减灾重点实验室开放基金(QFZ-2021-G01)
国家自然科学基金(42171391)
+1 种基金
青海省基础研究项目(2020-ZJ-731)
科技基础资源调查专项(2017FY100503)。
文摘
积雪面积比例(Fractional Snow Cover,FSC)是定量描述单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area,SCA)与像元空间范围的比值。本数据集利用Google Earth Engine(GEE)平台,将MODIS全球地表反射率产品MOD09GA作为源数据,建立FSC与归一化植被指数(Normalized Difference Snow Index,NDVI)和归一化积雪指数(Normalized Difference Snow Index,NDSI)的线性回归经验模型BV-BLRM(Based NDVI Bivariate Linear Regression Model,BV-BLRM)。该模型制备的积雪面积比例数据较MOD10A1 V6数据的均方根误差提高了45%。基于该模型制备了泛北极地区(北纬45°至北纬90°)积雪面积比例时序数据。本数据集时间序列为2000年2月24日至2019年11月18日,时间分辨率为1天,空间分辨率为1 km。本数据集可以为区域气候模拟、水文模型等提供积雪分布的定量信息。
关键词
泛北极地区
积雪面积比例
(FSC)
BV-BLRM模型
Keywords
Holarctic region
fractional snow cover(FSC)
BV-BLRM model
分类号
P426.635 [天文地球—大气科学及气象学]
P407 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
2001-2012年青藏高原积雪覆盖率变化及地形影响
被引量:
35
3
作者
郭建平
刘欢
安林昌
王鹏祥
高梅
机构
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
国家气象中心
西藏气象局
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2016年第1期24-33,共10页
基金
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206040
GYHY 201306029)
文摘
基于2001一2012年MODIS获取的青藏高原积雪面积比例(SCF)数据,利用统计方法分析了SCF时空分布特征及其变化趋势。结果表明,从10月至次年4月是青藏高原持续性积雪较多的月份,其中2月持续性积雪面积最大,达到92.93×10~4km^2。5月之后积雪面积开始递减,7月最低(仅12.37×10~4km^2);从9月起开始急剧增加,10月达到一个相对稳定的水平。2001—2012年间逐年平均持续性积雪面积在55×10~4~80×10~4km^2之间,并呈3年左右的周期振荡。高的山脉对应大的积雪面积比例,但高原内部积雪面积比例却较小。在5 km以下的地区基本上是冬季高、夏季低的趋势,5 km以上的地区平均积雪面积比例由于受常年积雪和降雪反馈的作用有双峰型的月变化特征。不同坡向的积雪面积比例也呈现较大差异:北向山坡最大,西向、东向次之,南向的最小,引起这个变化的主要原因是不同坡向条件下的太阳辐射差异导致的。10月至次年4月的平均积雪面积比例随坡度增加而急剧增加,在5—9月平均积雪面积比例随坡度变化较小。
关键词
MODIS
积雪面积比例
积雪
青藏高原
坡向
坡度
Keywords
MODIS
Snow cover fraction
Snow cover
The Qinghai-Xizang Plateau
Slope
Aspect
分类号
P426.63 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
利用积雪衰减曲线分析山区雪水当量时空分布
被引量:
2
4
作者
孙建勇
车涛
戴礼云
张全成
贾晨曦
机构
广元市国土资源局
中国科学院黑河遥感试验研究站
国家测绘地理信息局第三航测遥感院
出处
《遥感信息》
CSCD
北大核心
2017年第2期121-130,共10页
基金
国家重大基础研究计划(2013CBA01802)
国家自然科学基金(41271356
41401414)
文摘
鉴于近年来关于雪水当量的研究成果大部分基于物理模型进行估算,这些雪水当量数据的空间分辨率较低,且需要大量野外实测的积雪属性数据来作为输入模型的初始变量。在对中小流域雪水当量时空分布特征的估算,特别是地形因子较为复杂的山区,基于物理模型估算雪水当量以及被动微波遥感影像反演的雪水当量都不能满足需求。该文以黑河上游祁连山八宝河流域和冰沟小流域作为研究区域,利用2011年3景小流域ENVISAT-ASAR数据,获得流域积雪面积与雪水当量产品,结合DEM数据,拟合出研究区域的积雪衰减曲线。利用积雪衰减曲线,在祁连山黑河上游八宝河子流域,获取2008年逐日366天MODIS积雪面积比例产品MOD10A1数据,通过估算云下反照率的方法将逐日积雪面积比例产品进行去云处理,结合DEM数据得到像元地形因子,计算八宝河流域每个像元逐日雪水当量值,得到流域2008年雪水当量情况,分析流域内雪水当量分布规律以及流域内雪水当量年内时空变化。
关键词
积雪
衰减曲线
雪水当量
积雪面积比例
冰冻圈
合成孔径雷达
Keywords
snow depletion curve
snow water equivalent
snow cover fraction
cryosphere
SAR
分类号
TP79 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
祁连冰沟流域浅雪层光谱特征分析与遥感算法反演
被引量:
4
5
作者
梁慧
黄晓东
王云龙
高金龙
马晓芳
梁天刚
机构
草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院
出处
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1353-1364,共12页
基金
国家重大科学研究计划(2013CBA01802)
国家自然科学基金项目(41671330)
文摘
祁连山冰沟流域地形复杂,积雪深度较浅且破碎化严重,针对MODIS标准积雪面积比例产品在该地区监测精度较差的问题,本研究基于冰沟流域浅雪光谱特征分析及结合野外实测经验,探索浅雪的光谱特征对MODIS浅雪面积比例提取精度的影响;然后通过线性回归法、线性混合像元分解法及BP神经网络模型3种方法分别构建了针对研究区的MODIS积雪制图算法,并利用同时相的Landsat 8OLI二值积雪数据作为真值对上述3种制图方法进行精度验证。结果表明,1)浅雪的光谱反射率对基于NDSI阈值法的MODIS浅雪提取精度几乎没影响,MODIS提取浅雪精度差的主要原因为该地区复杂的地形而导致的积雪分布破碎化,即混合像元的大量存在;2)利用BP神经网络模型反演积雪面积比例的最佳输入参数组合为(ρ_1~ρ_7)+NDSI+DEM;3)线性混合像元分解模型在该研究区的积雪面积比例提取精度较低,BP神经网络模型精度最好;4)在地形复杂区域,多因素模型(BP神经网络模型)相对于单因素模型(一元线性回归模型)具有较好的积雪面积比例提取精度和稳定性,可以为研究区MODIS积雪面积比例的反演提供一种理想的方法。
关键词
光谱反射率
积雪面积比例
MODIS
LANDSAT
8
OLI
积雪
制图
线性回归
BP神经网络
Keywords
spectral reflectance
fractional snow cover
MODIS
Landsat 80LI
Snow Mapping
linear regression model
BP artificial neural network
分类号
P407 [天文地球—大气科学及气象学]
P426.635 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
天宫一号高光谱数据的积雪面积比例制图及雪粒径反演
郝晓华
王建
马明国
张九星
李绪志
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
2
泛北极1 km逐日积雪面积比例时序数据(2000-2019)
马媛
王建
赵宏宇
邵东航
王卫国
李浩杰
李弘毅
《中国科学数据(中英文网络版)》
CSCD
2022
0
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职称材料
3
2001-2012年青藏高原积雪覆盖率变化及地形影响
郭建平
刘欢
安林昌
王鹏祥
高梅
《高原气象》
CSCD
北大核心
2016
35
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职称材料
4
利用积雪衰减曲线分析山区雪水当量时空分布
孙建勇
车涛
戴礼云
张全成
贾晨曦
《遥感信息》
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
5
祁连冰沟流域浅雪层光谱特征分析与遥感算法反演
梁慧
黄晓东
王云龙
高金龙
马晓芳
梁天刚
《草业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017
4
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