冰川是最重要的淡水储存库之一,精确识别冰川和监测冰川的变化对于了解气候变化和水资源管理具有重要意义。基于Landsat 8影像,以喀喇昆仑区域为研究对象,利用单波段阈值法、雪盖指数法、非监督分类、监督分类和U-Net卷积神经网络提取冰川边界,并以交并比和混淆矩阵对冰川边界提取结果进行精度评定。结果表明,非监督分类和单波段阈值法对于表碛覆盖型冰川以及阴影中冰川存在严重的漏分现象,易将薄雪覆盖的山地错分为冰川,K-means的提取效果最差,交并比为57.69%,Kappa系数为0.57。监督分类方法对于表碛覆盖型冰川的提取效果有明显改善,但对于阴影中的冰川的提取效果不佳,提取结果的Kappa系数均为0.70以上。雪盖指数法可以有效提取阴影中的冰川,但易将大面积冰川中的非冰川区域错分为冰川,交并比为74.49%,Kappa系数为0.76。U-Net卷积神经网络能够较完整地提取冰川边界,精度要明显高于其他分类方法,重叠面积最接近地面真值面积,其交并比为88.57%,Kappa系数为0.90。U-Net卷积神经网络虽然表现较好,但是对于极小面积冰川仍存在漏分,后续研究可通过改进网络结构来提高精度...

高原冰川表面温度是高原冰川活动的一个重要物理特征,对其进行反演研究能进一步反映高原冰川地区的气候变化。本研究以中国长期监测的老虎沟12号冰川为研究对象,利用2013—2019年Landsat 8多光谱和热红外波段数据,结合Jiménez-Mu?oz (JM)模型算法反演冰川表面温度,并进行对比分析。结果表明:(1) Jiménez-Mu?oz (JM)模型算法结合Landsat 8数据能够较好地反演冰川表面温度;(2) 2013—2017年夏季,由于太阳直射时间和角度不同,加上全球气候变暖影响,冰川表面平均温度略微升高,2019年秋季,温度相较于2013—2017年夏季有所降低,表明温度随季节变化;(3)同年间低海拔冰川表面温度高于高海拔冰川表面温度,表明温度与高程负相关;(4) 0°～180°坡向冰川表面温度高于180°～360°坡向冰川表面温度,表明温度与太阳辐射有关,且不同区域温差较大。本研究结果为进一步使用遥感数据探究高原冰川表面温度提供了参考。

本文利用CryoSat-2测高数据与Landsat 8光学数据,针对南极Amery冰架区域开展接地线提取研究.首先通过Landsat 8光学影像三次Hermite多项式插值处理,在坡度分析的基础上利用表面曲率改进方法获取接地线特征点;同时对CryoSat-2测高数据进行坡度分析和表面曲率计算,通过沿轨梯度分析方法提取接地点;最后将Landsat 8与CryoSat-2数据获取的接地点进行最小二乘融合得到融合接地线.实验结果表明,融合结果利用高空间分辨率光学数据不仅能保证接地线提取精度,同时测高数据还能够弥补光学数据受云遮挡导致的数据空缺,保持接地线的完整性.与MOA产品比较可以看出,融合数据点与MOA接地线平均距离为367 m,标准差为601 m,所有数据点中距离小于1 km的点占总数的93.19%,与MOA产品具有较好一致.本文提出的融合算法可以实现空间连续的接地线提取结果,对后续研究南极物质平衡、冰流速计算等具有重要的意义.

In this paper, we evaluate the impact of mineral dust (MD) on snow radiative properties in the European Alps at ground, aerial, and satellite scale. A field survey was conducted to acquire snow spectral reflectance measurements with an Analytical Spectral Device (ASD) Field Spec Pro spectroradiometer. Surface snow samples were analyzed to determine the concentration and size distribution of MD in each sample. An overflight of a four-rotor Unmanned Aerial Vehicle (UAV) equipped with an RGB digital camera sensor was carried out during the field operations. Finally, Landsat 8 Operational Land Imager (OLI) data covering the central European Alps were analyzed. Observed reflectance evidenced that MD strongly reduced the spectral reflectance of snow, in particular, from 350 to 600nm. Reflectance was compared with that simulated by parameterizing the Snow, Ice, and Aerosol Radiation radiative transfer model. We defined a novel spectral index, the Snow Darkening Index (SDI), that combines different wavelengths showing nonlinear correlation with measured MD concentrations (R-2=0.87, root-mean-square error=0.037). We also estimated a positive instantaneous radiative forcing that reaches values up to 153W/m(2) for the most concentrated sampling area. SDI maps at local scale were produced using the UAV data, while regional SDI maps were generated with OLI data. These maps show the spatial distribution of MD in snow after a natural deposition from the Saharan desert. Such postdepositional experimental data are fundamental for validating radiative transfer models and global climate models that simulate the impact of MD on snow radiative properties.