MODIS NDSI产品去云算法及最优阈值选择研究
2022-02-13王晓艳陈思勇郭慧谢佩瑶王建郝晓华
王晓艳, 陈思勇, 郭慧, 谢佩瑶, 王建, 郝晓华
1. 兰州大学 资源环境学院, 兰州 730000;
2. 南京大学 地理与海洋科学学院, 南京 210008;
3. 中国科学院西北生态环境资源研究院, 兰州 730000;
4. 江苏省地理信息资源开发与利用协同中心, 南京 210023
1 引 言
积雪是全球气候变化的指示器,对气候系统具有显著的正反馈作用,是全球气候变化研究的关键变量(秦大河 等,2007;Choi等,2010)。积雪在可见光和近红外波段的高反照率特征会影响地表能量平衡(Robinson 等,1986;Huang 等,2017),积雪融化消耗能量会有效延缓温室效应(Robinson和Kukla,1985)。与此同时,积雪融化导致地表反照率下降,使得地面吸收更多的热量,促进温度升高(杨梅学 等,2000)。在干旱和半干旱地区,季节性融雪是一种主要的水源,有超过世界六分之一的人口依赖冰川和积雪融水维持生命(Barnett等,2005;车涛和李新,2005;王建和李硕,2005;赵晓艳 等,2022)。积雪范围的定量化研究对气候变化、地表能量平衡和水文研究都具有重要意义(王建 等,2018)。
传统的气象站和积雪测线可以提供精确的地表积雪信息,但是由于站点的有限性并不能用于大范围积雪监测。卫星遥感技术可以提供大范围的积雪信息面上监测,弥补了常规观测在时间和空间上的不连续问题。中等分辨率成像仪MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 包含积雪识别所需的可见光和短波红外波段,并且具有很好的时间和空间分辨率,在积雪检测中得到广泛的应用(Hall等,2002;Frei等,2012)。
大量研究表明,基于MODIS的积雪产品在晴空下具有较高的精度(Klein和Barnett,2003;Huang等,2011;Yang等,2015;Simic等,2004;Parajka和Blöschl,2006)。然而,云遮挡导致MODIS产品大量的数据缺失并限制了MODIS 产品的应用,如何高精度地恢复云下像元、生成时空连续的高精度MODIS 积雪产品成为近年来研究的热点问题。……
