面向数字地球科学平台的积雪遥感数据分析系统.pdf

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1、第43卷第l3期人民长江Vo1．43，No．1320I2年7月YangtzeRiverJuly，2012文章编号：1001—4179(2012)13—0051—05面向数字地球科学平台的积雪遥感数据分析系统邱玉宝，李新武，池玉华，杜小平，彭俊2(1．中国科学院对地观测与数字地球科学中心，北京100094；2．中国气象局成都高原气象研究所，四川成都610071)摘要：季节性积雪是北半球重要的地表覆盖，是全球气候变化的敏感因子之一。卫星遥感可以快速获取大范围积雪面积、雪水当量(雪深)信息，是开展大范围积雪监测的重要手段。由于卫星资料具有多源和海量的特点，为满足其对多源长时

2、间序列数据的管理和分析需求，根据现有遥感数据特点及应用分析特征，结合数字地球科学平台对积雪专题模型的需求，设计和实现了一套积雪遥感数据管理和分析系统。该系统可实现对30多年长时间序列光学和微波积雪遥感参数数据的管理与分析，有效地为全球气候变化研究提供数据支撑。以中分辨率成像光谱仪(MODIS)的积雪产品分析为例，开展了青藏高原积雪时间序列分析研究，结果表明，青藏高原积雪覆盖率具有缓慢增加的趋势。关键词：积雪；遥感；数据管理和分析系统；数字地球科学平台中图法分类号：TP391文献标志码：A季节性积雪是气候系统中的一个重要组成部分，通过卫星遥感亦可以得到长时间序列的原始观

3、测信是气象、水文模型的重要输入参数。特别是雪水当量，号，进而反演获得其积雪的覆盖面积和雪水当量等参又是洪水预报和径流模型的关键驱动参数，在全球气数信息，是快速获取大范围积雪面积、雪水当量(雪候环境变化研究中，积雪也是全球变化的敏感因子之深)的重要手段。当前，可用于积雪监测的遥感器有一。因此，研究积雪面积和雪水当量等参数的时空特被动微波辐射计及光学(含红外)传感器¨，其中被点，对水资源利用、洪水灾害分析与预测以及生态环动微波辐射计包括扫描多通道微波辐射计(Scanning境、气候变化等具有重要的意义，积雪信息处理和MuhichannelMicrowaveRadiomet

4、er，SMMR)、微波成像发布对气象公共服务、决策服务都有着十分重要的意辐射计(SpecialSensorMicrowave／Image，SSM／I)和地义。球观测系统先进微波扫描辐射计AMSR—E(Advanced随着计算机和网络的不断普及和发展，以地球空MicrowaveScanningRadiometer—EOS)，光学传感间数据为基础的数字地球得到了快速发展，数字地球器主要是中分辨成像光谱仪(Moderate—resolutionIm—平台的形成极大地促进了地球空间(信息)科学的研agingSpectroradiometer，MODIS)和AVHRR等。目究。

5、积雪参数信息作为水循环中重要的水存在的形前卫星存档数据已经有30多年的积累，是进行长时间式，亟需在数字地球平台上以快速直观的方式展示，并序列全球环境变化分析研究的重要数据源。为了更方为地球系统(子)模型提供有效的数据输入，开展面向便地对长时间序列的遥感积雪参数数据进行数据管理数字地球科学平台的积雪遥感数据支持系统的研发具和分析处理，实现积雪遥感数据的有效服务，并为科学有重要的实际和科学意义。研究提供时间和空间分辨率适合、方便的数据源，目前，对于积雪的监测，除了气象台站数据之外，本研究依据多源遥感积雪数据的特点，着眼于设计和收稿日期：2011一l2—14基金项目：中国气

6、象局成都高原气象开放实验室基金课题；国家“863”重点研究计划“极区冰盖冰架变化遥感监测技术”(2008AA121702—1)；中国科学院对地观测与数字地球科学中心主任科学基金资助项目“青藏高原积雪被动微波反演算法研究”作者简介：邱玉宝，男，副研究员，博士，主要从事被动微波遥感和积雪遥感应用研究。E—mail：ybqiu@ceode．ac．ca52人民长江研发多源遥感数据综合管理和分析系统。当量等，目前世界上主要的积雪监测数据集合包括：①该系统以全球积雪遥感数据产品和原始遥感数据美国雪冰数据中心；②美国国家气候中心；③欧空局作为数据源，实现积雪数据转换算法的多源数据管

7、理，(ESA)启动的GlobSnow计划；④Rugter大学发布的积进行不同时期积雪时长、面积、初雪、积雪持续时间等雪产品；⑤NOAAIMS积雪产品发布；⑥美国国家雪的统计分析，对长时序的积雪遥感参数进行时空分析冰数据中心的卫星遥感积雪反演产品等。而我国在这和显示，并可通过系统建立起积雪参数同全球变化中方面并没有业务化的积雪产品发布，近期第三次青藏其他参数之间的关系，进一步分析和揭示其气候变化高原科学考察启动的“青藏高原遥感积雪气候数据集的效应。本文将从数据分析、系统设计、系统实现以及及气候效应分析”专项将成为我国积雪产品数据发布该系统在我国青藏高原