使用 Sentinel-1 和 AMSR2 数据进行每日高分辨率地表冻融检测
使用Sentinel-1和AMSR2数据进行每日高分辨率地表冻 融检测抽象高分辨率地表冻融(F/T)信息对于水文、霜冻蠕变和冰川作用/干燥以及气候预测研究非常有价值。目前，大规模、高分辨率 的F/T探
Sentinel-1AMSR2 使用和数据进行每日高分辨率地表冻融 检测 抽象 高分辨率地表冻融信息对于水文、霜冻蠕变和冰川作用/干燥以及气候预非常有价值。目前，大规模、分辨率的探测 测研究高 (F/T)F/T 受到无源微波遥感传感器空间分辨率低或合成孔径雷达数据时间分辨率低的限制。本研究通过结合雷达和先进微波扫 (SAR)Sentinel-1 描辐射计与叶面积指数数据，提出了空间分辨率下检测日地表状态的方法。在的 一种在新 2(AMSR2)(LAI)1kmF”Sentinel-11km 指数与的指数和数据之间建立了非线性关系。公里是从获得的公里的分 F/TAMSR2(FTI)1kmF/T1kmLAI1FTIAMSR225FTI 解。然后将这种非线性关系应用于每日和数据，以预测每日指数，在此基础上使用基于网格单元的阈值检 1kmFTILAI1kmF/TF/T 测状态。当在中国和加拿大的土壤温度原位进行评估时，这种每日的总体准确度超过。这项研究对每 于检测 F/T5cm1kmF/T88.1% 日高分辨率状态很有价值，并且有助于与灾害和气候预测相关的研究。 F/T 关键字: 检测冻融状态;哨兵公里分辨率;植被 1AMsR2;1 1 引言 . 大约万平方公里的陆地表面经历土壤冻结和解冻。由于地形，土地覆盖，地下特性，积雪和其他因素的非均质性,该 5000［1］ 表面的一部分表现出空间上不连续的土壤冻结和解冻变化。地表冻融的时空变化信息对水文、气候、地形变形和生态系统过程至关 (F/T) 重耍。发生在永久冻土区的陆地表面增加了碳和氮的排放并导致气候变化预测的不确定性。 ［2,3,4,5,6］F/T［7,8,9,10］,［11］ 高山的永久冻土层退化可能导致灾难，如岩石和冰雪崩。覆盖高海拔地区的永久冻土的高分辨率测绘对于基础设施规划非常重要 ［12］ 司。地表状态的高分辨率监测对于各个研究领域都很重要，特别是灾害，如霜冻蠕变和风化/滞流、春季洪水和气候预测 ［1F/T［14］ 。遥感卫星数据对于在全球和区域尺度上探测陆地表面状态是有效的;长波长的卫星微波遥感非常适合检测土壤状态， ［15,16］F/TF/T 因为它能够穿透土壤介质并且液态水和冰之间的介电常数对比度很高近年来，有源和无源微波数据已被广泛用于探 ［17,18］,［19］° 测地表。已经生产了几种全球和区域微波表面产品，具有有源和无源微波传感器，例如高级微波扫描辐射计 F/TF/T2(AMSR2)［20, 土壤湿度和海洋盐度土壤湿度主动被动水瓶座波段辐射计和高级散射计• 21］,(SMOS)［22］,(SMAP)［23］,L［24］(ASCAT)［25］］. 这些产品在至的空间分辨率下检测地表状态，不能在异质像素内准确描述地表过程，不能满足区域尺度的 F/T25km36kmF/TF/T 霜冻蠕变和干燥/干燥以及洪水灾害监测等诸多应用的要求。合成孔径雷达数据的散射特性，如散射类型(表面、双弹跳和体积散 (SAR) 射)和燧，在不同土地覆被(如森林或非森林、积雪覆盖或无雪)中，土地状态具有显著的季节变化，可用于绘制永久冻土活跃层的土 F/T 地覆盖类型和地表地冻土特征卫星数据自年以来能够提供免费的高分辨率数据，并且在本研究中具有 ［26,Sentinel-1(S1)2015SAR 较高的数据量覆盖，已成功用于探测地表。但是，的时间分辨率取决于地理位置。例如， F/T［28,29,30,31,32］Sentinel-1 在北欧每天可用，但在中国东北地区每天才有一次。需要高分辨率检测算法来检测某些区域的每日高分辨率表面 Sentinel-112F/T 状态，这些区域没有每日数据，并满足许多区域霜冻蠕变和干燥/干燥以及气候变化研究的需求。 F/TS1 一些研究已经开发出检测算法，其中高分辨率光学/热数据用于缩小无源微波数据。等人使用判别函数算法 F/TKou［33］(DFA) 从亮度温度中检测到。的地表状态，该算法通过使用贝叶斯最大燧法混合土地温度数据来缩小比例。等人 ［34］(Tb)0.05F/TZhao 建立了无源微波指数与热红外观测之间的关系，以监测。的高空间分辨率表面状态。然而，这些研究主要集中 ［35］F/T(FTI)0.05F/T 在青藏高原地区，结合了被动微波和热红外数据。此外，使用这些方法可能会降低被动微波土壤检测的准确性因为被动微波 F/T［35］, 和热红外表示的深度不同。 F/T 在图中，在草原上空。间冷冻天数的差主要发生在土地覆盖中，占被动微波像素内 20bF/Tnew_noLAI f/t 异新增功能和
