南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融，在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计（SMR）数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少，本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据，构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型，并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明，新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm，反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现，应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品，整体变化趋势一致，但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期（4月至10月）主要集中在东南极海域和罗斯海，在消融期（11月至次年3月）差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究，可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...

南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融，在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计（SMR）数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少，本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据，构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型，并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明，新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm，反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现，应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品，整体变化趋势一致，但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期（4月至10月）主要集中在东南极海域和罗斯海，在消融期（11月至次年3月）差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究，可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...

南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融，在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计（SMR）数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少，本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据，构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型，并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明，新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm，反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现，应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品，整体变化趋势一致，但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期（4月至10月）主要集中在东南极海域和罗斯海，在消融期（11月至次年3月）差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究，可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...

海冰及其表面积雪厚度是大气和海洋间的能量循环和物质平衡的重要因子，是对气候环境变化的敏感指示器。本文尝试利用国产海洋2B卫星（HY-2B）数据开展南极海冰表面积雪厚度遥感反演的研究。结果表明：基于2018年11月至2019年1月我国第35次南极科学考察“雪龙船”走航观测的积雪厚度数据，Comiso03积雪厚度遥感反演模型相对于Markus98模型和Shen22模型反演的南极海冰表面积雪厚度精度最好，时空平均偏差为-1.88 cm。基于搭载在HY-2B上的扫描微波辐射计（scanning microwave radiometer,SMR）所反演的南极海冰表面积雪厚度与基于搭载在地球水环境变动监测卫星（Global Change Observation Mission1st-Water,GCOM-W1）上的先进微波扫描辐射计（the advanced microwave scanning radiometer-2, AMSR-2）发布的积雪厚度产品（Comiso03模型）具有较好的一致性，两者间的差异主要发生在消融期，在空间分布上的差异主要集中在南极印度洋扇区和西太平洋扇区。利用HY-2B...

海冰及其表面积雪厚度是大气和海洋间的能量循环和物质平衡的重要因子，是对气候环境变化的敏感指示器。本文尝试利用国产海洋2B卫星（HY-2B）数据开展南极海冰表面积雪厚度遥感反演的研究。结果表明：基于2018年11月至2019年1月我国第35次南极科学考察“雪龙船”走航观测的积雪厚度数据，Comiso03积雪厚度遥感反演模型相对于Markus98模型和Shen22模型反演的南极海冰表面积雪厚度精度最好，时空平均偏差为-1.88 cm。基于搭载在HY-2B上的扫描微波辐射计（scanning microwave radiometer,SMR）所反演的南极海冰表面积雪厚度与基于搭载在地球水环境变动监测卫星（Global Change Observation Mission1st-Water,GCOM-W1）上的先进微波扫描辐射计（the advanced microwave scanning radiometer-2, AMSR-2）发布的积雪厚度产品（Comiso03模型）具有较好的一致性，两者间的差异主要发生在消融期，在空间分布上的差异主要集中在南极印度洋扇区和西太平洋扇区。利用HY-2B...

星载被动微波遥感是获取宏观尺度雪深时空分布的重要手段。森林冠层不仅衰减了来自地表的微波辐射，同时自身也是一个热辐射源，因此森林冠层增加了被动微波遥感反演雪深的不确定性。本研究基于植被辐射传输tau-omega模型（τ-ω）提出了相邻像元（森林和非森林）的冠层微波透过率提取方法，探索冠层微波透过率模型在卫星尺度的应用。该方法假设相邻的森林和非森林像元存在相同的积雪和环境参数，通过联立相邻像元的辐射传输方程从理论上推算冠层微波透过率，进而借助森林生物量建立森林透过率的半经验估算模型。通过对比微波辐射模型模拟亮温和AMSR2卫星观测亮温，发现未经过森林辐射校正的亮温（18.7 GHz和36.5 GHz）往往存在低估现象，而经过森林辐射校正后的模拟亮温更接近于卫星观测；通过留一法（Leave-One-Out Cross Validation）对发展的透过率半经验模型验证，发现反演的透过率与参考值相关性高于0.7，在18.7 GHz和36.5 GHz频段的均方根误差RMSE分别为0.0589和0.0787；通过分析高低频亮温差(Tb18.7V-Tb36.5V

星载被动微波遥感是获取宏观尺度雪深时空分布的重要手段。森林冠层不仅衰减了来自地表的微波辐射，同时自身也是一个热辐射源，因此森林冠层增加了被动微波遥感反演雪深的不确定性。本研究基于植被辐射传输tau-omega模型（τ-ω）提出了相邻像元（森林和非森林）的冠层微波透过率提取方法，探索冠层微波透过率模型在卫星尺度的应用。该方法假设相邻的森林和非森林像元存在相同的积雪和环境参数，通过联立相邻像元的辐射传输方程从理论上推算冠层微波透过率，进而借助森林生物量建立森林透过率的半经验估算模型。通过对比微波辐射模型模拟亮温和AMSR2卫星观测亮温，发现未经过森林辐射校正的亮温（18.7 GHz和36.5 GHz）往往存在低估现象，而经过森林辐射校正后的模拟亮温更接近于卫星观测；通过留一法（Leave-One-Out Cross Validation）对发展的透过率半经验模型验证，发现反演的透过率与参考值相关性高于0.7，在18.7 GHz和36.5 GHz频段的均方根误差RMSE分别为0.0589和0.0787；通过分析高低频亮温差(Tb18.7V-Tb36.5V

积雪深度(雪深)是流域水量平衡、融雪径流模拟等模型的重要输入参数,被动微波雪深遥感产品被广泛用于雪深监测。然而,由于山区积雪时空异质性强,这些空间分辨率较粗的雪深产品受到极大限制。本研究基于MODIS积雪覆盖度数据,根据经验融合规则以及积雪衰退曲线对“中国雪深长时间序列数据集”的两套雪深产品(由SMMR、SSMI和SSMI/S反演的称为Che＿SSMI/S产品;由AMSR-2反演称为Che＿AMSR2产品)进行空间降尺度,最终获得青藏高原500 m降尺度雪深数据(Che＿SSMI/S＿NSD和Che＿AMSR2＿NSD)。利用6景Landsat-8影像对两套降尺度雪深数据进行对比分析,结果发现两套降尺度数据与Landsat-8影像积雪空间分布吻合度均较高。与29个气象站点雪深数据相比,Che＿AMSR2＿NSD与实测雪深更为接近,相关系数(R)达到0.72,均方根误差(RMSE)为3.21 cm;而Che＿SSMI/S＿NSD精度较低(R=0.67,RMSE=4.44 cm),可能是由于采用不同传感器亮温数据的两套原始雪深产品精度不同所致。除此之外,实验表明被动微波雪深产品降尺度精度还...

积雪深度(雪深)是流域水量平衡、融雪径流模拟等模型的重要输入参数,被动微波雪深遥感产品被广泛用于雪深监测。然而,由于山区积雪时空异质性强,这些空间分辨率较粗的雪深产品受到极大限制。本研究基于MODIS积雪覆盖度数据,根据经验融合规则以及积雪衰退曲线对“中国雪深长时间序列数据集”的两套雪深产品(由SMMR、SSMI和SSMI/S反演的称为Che＿SSMI/S产品;由AMSR-2反演称为Che＿AMSR2产品)进行空间降尺度,最终获得青藏高原500 m降尺度雪深数据(Che＿SSMI/S＿NSD和Che＿AMSR2＿NSD)。利用6景Landsat-8影像对两套降尺度雪深数据进行对比分析,结果发现两套降尺度数据与Landsat-8影像积雪空间分布吻合度均较高。与29个气象站点雪深数据相比,Che＿AMSR2＿NSD与实测雪深更为接近,相关系数(R)达到0.72,均方根误差(RMSE)为3.21 cm;而Che＿SSMI/S＿NSD精度较低(R=0.67,RMSE=4.44 cm),可能是由于采用不同传感器亮温数据的两套原始雪深产品精度不同所致。除此之外,实验表明被动微波雪深产品降尺度精度还...

雪水当量定义为积雪融化后液态水的高度，是描述季节性积雪储量的关键参数。星载被动微波遥感适用于长时间序列、全球尺度的雪水当量监测。但目前的微波辐射传输模型大多忽略或简化了自然界垂直分层结构中的土壤、植被和大气等要素对积雪辐射亮温的影响，特别是植被参数（例如透过率、覆盖度、单次散射反照率）引起的微波亮温变化仍然不清晰。本研究通过构建土壤—积雪—森林—大气微波辐射模型，重点开展被动微波遥感反演雪水当量的不确定性机理研究。通过模型敏感性分析发现：(1)冠层透过率是森林参数中影响微波亮温最敏感的因子，其次是森林覆盖度，而单次散射反照率影响最小；(2)微波亮温随着森林覆盖度的增加而升高，但随着冠层透过率和雪粒径参数的增加而降低，即三者之间存在“抵偿效应”。通过构建的模型模拟数据库和卫星观测对风云三号B星（FY-3B）和The Advanced Microwave Scanning Radiometer 2(AMSR2)雪水当量反演算法进行亮温噪声测试发现：(1)亮温噪声对AMSR2雪水当量反演算法影响较大，特别是在森林像元尤为严重，与算法中表征积雪参数演化的极化因子和森林下雪深校正方法不确定性有关...