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题名: 基于微波散射计的极区冰盖冻融监测算法对比研究
作者: 邱玉宝 ; 郭华东 ; 程晓 ; 李新武 ; 黄华兵
出版日期: 2011
会议日期: 2011
关键词: 散射计 ; 冻融 ; 南极冰盖
中文摘要: 南极洲冰盖每年发生融化的面积占总面积约9-12%,这是北极Greeland融化面积的2倍。由于极地地表起伏小,温度的微小的变化就会引起大面积的雪表湿度变化,且融水会渗至冰层底部而加速冰盖运动和冰架的崩解。极地冰盖的表面融化既是全球气候变化的敏感指示器,也是一个起关键作用的因素,故而探测极地冰盖表面的融化时长及范围分布对于研究全球气候变化至关重要。卫星遥感技术能快速实现大范围地面信息的有效获取,尤其极轨卫星能在同一天内实现南极地区的多次观测(根据纬度的不同,同一地点可以实现2-8次),搭载在极轨卫星上的微波遥感器可以实现南极地区全天时和全天侯的快速全面监测。散射计是专门用于测量地表向散射的一种主动式遥感器,后向散射系数对于雪冰表面湿度变化非常敏感,目前世界上具有存档和在轨的星载散射计数据断续已存有约30年之多,且均采用C和Ku波段,本文选择星载散射计数据对南极地区的雪冰开展冻融监测研究,进行其冻融探测方法对比分析。论文采用QSCAT(Ku波段)散射计数据长时间序列,进行了散射计冻融探测算法的研发,实现了1)基于散射系数变化噪声的阈值判别方法,2)基于昼夜散射系数差的阈值法,3)基于湿雪层衰减因子α的阈值方法等四种散射计冻融判别算法以及4)基于一维高斯倒数滤波划分方法。通过获取了南极地区的每天都冻融分布图产品,开展对比研究,结果表明,上述方法均采用了一维线性信号处理的基本理论,以发现突变(冻融拐点)的方式开展冻融时间的识别,其实现的数学基础一致,阈值多以统计经验获得,如基于散射系数变化噪声的阈值判别方法等,因此均存在着不同地区的误判率问题;对比四种方法,其中基于昼夜差散射系数和湿雪衰减因子的方法具有一定的物理意义,在自动计算实现方面一维高斯倒数滤波稳定性比较差,适应性比较弱,昼夜差系数只能针对能获得不同时间段的卫星资料数据适应。进一步的定量对比工作是改进冻融算法的一个主要研究方面。
收录类别: CNKI
语种: 中文
内容类型: 会议论文
URI标识: http://ir.radi.ac.cn/handle/183411/37279
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