论文部分内容阅读
近地表冻融循环是全球气候变化的重要指示器，全面理解地表冻融循环对气候变化、水文学、生态系统和农业科学研究有重要作用.已有的冻融分类中，主要是根据逐日遥感数据将地表冻融状态分为两类，冻土和融土.但在春秋季节交替时，一天之内地表可能发生冻融循环，而日内的冻融循环对气候变化更为敏感.现有研究中往往忽略这种现象，仅考虑逐日的冻融状态循环.为更加真实地反映地表冻融状态，本研究考虑日内冻融循环存在的现象，将地表冻融循环划分为稳定冻结期、稳定融化期和冻融过渡期.为保持与SMMR和SSM/I地表冻融数据集(中国西部环境与生态科学数据中心：http：//westdc.westgis.ac.cn/data/76bce7bb-e1 b2-49c4-9537-668a6bac42a2)的一致性，本研究依然采用双指标算法，使用25km空间分辨率的EASE-GRID AMSR-E (2002-2005)逐日的升轨(13∶30)和降轨(1∶30)亮温数据，以及气象台站观测数据，对其进行标定和验证，获得地表冻融状态.双指标算法采用36GHz垂直极化亮温和36GHz与18GHz垂直极化通道的光谱差值作为判定标准，升轨和降轨亮温值分别对双指标算法进行标定，得到升轨亮温阈值和降轨亮温阈值.使用中国区域3*3像元范围内地表均一的28个气象站观测的日最低和日最高地表温度数据与降轨和升轨时地表温度之间的相关性，得到升轨时的融化温度阈值和降轨时的冻结温度阈值；根据温度阈值分别确定升轨和降轨时识别冻融状态的36GHz垂直极化亮温阈值和光谱差值阈值，进而对地表冻融进行分类.当升/降轨时地表为融化/融化或冻结/冻结，则判定为融土/冻土，否则判定为过渡期地表.地表冻融状态分类结果使用其他122个气象站点最低和最高地表温度数据进行验证.经过验证，冻土和融土整体分类精度高于80％.将近地表冻融状态划分为三类，特别是"过渡期地表"的提出真实的反应了近地表土壤冻融情况，为研究植被生长季、碳循环、植被净初级生产力等提供了较好的依据和判定标准.