积雪物候是指季节性积雪随季节周期的变化趋势和变化规律,对融雪径流、土壤冻融、植被物候和动物迁徙等过程有着重要影响,是积雪区能量平衡、水文、生态及气象模型的重要输入因子,也是积雪变化研究主要内容之一。中国是中低纬度主要的季节性积雪区,积雪物候研究具有重要的意义。本文基于1980–2020年5 km AVHRR逐日无云积雪面积产品,制备了中国长时间序列积雪物候数据集,该数据集包含积雪日数、积雪初日、积雪终日三个数据子集。利用地面气象台站实测雪深数据对产品进行验证,验证结果表明:积雪日数、积雪初日和积雪终日验证相关系数R2分别为0.80,0.76和0.94,均方根误差RMSE分别为22.78天,17.87天和16.39天,平均绝对误差MAE分别为13.26天,7.51天和7.76天,精度可靠。本数据集可服务于中国积雪时空变化分析,为气候变化,水文水资源,生态环境,人文经济等科学研究、工程建设以及社会服务提供基础数据资料。
积雪物候是指季节性积雪随季节周期的变化趋势和变化规律,对融雪径流、土壤冻融、植被物候和动物迁徙等过程有着重要影响,是积雪区能量平衡、水文、生态及气象模型的重要输入因子,也是积雪变化研究主要内容之一。中国是中低纬度主要的季节性积雪区,积雪物候研究具有重要的意义。本文基于1980–2020年5 km AVHRR逐日无云积雪面积产品,制备了中国长时间序列积雪物候数据集,该数据集包含积雪日数、积雪初日、积雪终日三个数据子集。利用地面气象台站实测雪深数据对产品进行验证,验证结果表明:积雪日数、积雪初日和积雪终日验证相关系数R2分别为0.80,0.76和0.94,均方根误差RMSE分别为22.78天,17.87天和16.39天,平均绝对误差MAE分别为13.26天,7.51天和7.76天,精度可靠。本数据集可服务于中国积雪时空变化分析,为气候变化,水文水资源,生态环境,人文经济等科学研究、工程建设以及社会服务提供基础数据资料。
针对2000年前北半球较高时空分辨率和高精度的历史积雪范围数据缺失问题,利用NOAA-AVHRR地表反射率数据,以Landsat-5 TM生成的积雪范围影像作为参考真值,优化基于多指标的多级决策树积雪识别算法的阈值,并结合云雪混淆区分技术,生成了北半球AVHRR1981—1999年L1级逐日积雪范围数据集。此外,针对AVHRR在高纬度地区数据完全缺失和低纬度地区数据部分缺失问题,利用微波雪深数据集进行填充,生成了北半球L2级逐日积雪范围数据集。最后,利用北半球1981—1999年间2 546个气象台站记录的雪深数据和939景Landsat-5 TM参考积雪范围影像作为验证数据,对AVHRR积雪范围数据集进行了精度验证。结果表明:L1级和L2级数据集的总体精度分别为81.8%和82.2%,用户精度分别为83.7%和83.8%,生产者精度分别为81.7%和84.2%,说明算法精度较高,错分误差和漏分误差均比较均衡。进一步利用Landsat-5 TM参考积雪范围影像对L2级数据集进行面上精度评估,发现L2级数据集的总体精度为90.3%,用户精度为90.2%,生产者精度为99.1%,L2级数据...
针对2000年前北半球较高时空分辨率和高精度的历史积雪范围数据缺失问题,利用NOAA-AVHRR地表反射率数据,以Landsat-5 TM生成的积雪范围影像作为参考真值,优化基于多指标的多级决策树积雪识别算法的阈值,并结合云雪混淆区分技术,生成了北半球AVHRR1981—1999年L1级逐日积雪范围数据集。此外,针对AVHRR在高纬度地区数据完全缺失和低纬度地区数据部分缺失问题,利用微波雪深数据集进行填充,生成了北半球L2级逐日积雪范围数据集。最后,利用北半球1981—1999年间2 546个气象台站记录的雪深数据和939景Landsat-5 TM参考积雪范围影像作为验证数据,对AVHRR积雪范围数据集进行了精度验证。结果表明:L1级和L2级数据集的总体精度分别为81.8%和82.2%,用户精度分别为83.7%和83.8%,生产者精度分别为81.7%和84.2%,说明算法精度较高,错分误差和漏分误差均比较均衡。进一步利用Landsat-5 TM参考积雪范围影像对L2级数据集进行面上精度评估,发现L2级数据集的总体精度为90.3%,用户精度为90.2%,生产者精度为99.1%,L2级数据...
利用1980~2019年中国长时间序列的AVHRR逐日无云积雪面积产品和气象站实测雪深资料计算积雪日数、积雪初日、积雪终日、积雪期、雪深等积雪物候参数,研究积雪物候的时空分布变化,同时结合ECMWF-ERA5再分析资料和GIMMS NDVI3g数据集分别提取气象因子(气温、降水)和植被因子(返青期、枯黄期、生长期),探究北疆积雪物候变化对气象因子和植被因子的响应。结果表明:北疆近40 a间的平均积雪日数为81.62 d/a,73%的区域为稳定积雪区,积雪初日在11月、终日在3月,积雪期为每年11月初至次年3月底4月初;空间上呈现不均匀分布,其中阿勒泰山地区、天山地区、大部分塔城盆地和额尔齐斯谷地区为主要积雪区,1980~2019年间北疆积雪覆盖面积比例、积雪日数和积雪期逐年降低,积雪初日基本没变,但积雪终日显著提前;ECMWF-ERA5再分析资料表明1980~2019年北疆积雪期降水量无明显变化,但积雪覆盖面积比例显著降低,说明降雪区雪深可能增加,这与北疆气象站实测雪深逐渐增加结果相吻合;平均气温与积雪期积雪覆盖面积比例、积雪日数、积雪期长度相关性较大,呈现显著负相关,积雪期降水量与积...
利用1980~2019年中国长时间序列的AVHRR逐日无云积雪面积产品和气象站实测雪深资料计算积雪日数、积雪初日、积雪终日、积雪期、雪深等积雪物候参数,研究积雪物候的时空分布变化,同时结合ECMWF-ERA5再分析资料和GIMMS NDVI3g数据集分别提取气象因子(气温、降水)和植被因子(返青期、枯黄期、生长期),探究北疆积雪物候变化对气象因子和植被因子的响应。结果表明:北疆近40 a间的平均积雪日数为81.62 d/a,73%的区域为稳定积雪区,积雪初日在11月、终日在3月,积雪期为每年11月初至次年3月底4月初;空间上呈现不均匀分布,其中阿勒泰山地区、天山地区、大部分塔城盆地和额尔齐斯谷地区为主要积雪区,1980~2019年间北疆积雪覆盖面积比例、积雪日数和积雪期逐年降低,积雪初日基本没变,但积雪终日显著提前;ECMWF-ERA5再分析资料表明1980~2019年北疆积雪期降水量无明显变化,但积雪覆盖面积比例显著降低,说明降雪区雪深可能增加,这与北疆气象站实测雪深逐渐增加结果相吻合;平均气温与积雪期积雪覆盖面积比例、积雪日数、积雪期长度相关性较大,呈现显著负相关,积雪期降水量与积...