基于Landsat-8的东南极达尔克冰川季节性表面消融信息提取

发布时间：2021-01-11 20:53

　　冰盖表面消融是气候变化和全球变暖的敏感指示剂。冰雪消融会降低地表反照率进而影响全球能量平衡,表面融水会加剧裂隙的传播,降低冰架稳定性进而影响冰盖物质平衡。当前,高时空分辨率消融区分布数据的缺乏限制了南极冰盖消融发生机理和时空特征的深入探索。围绕南极冰盖大范围消融区（蓝冰、湿雪和融水）的提取研究,提出了一种基于改进的冰雪归一化消融指数(Modified Normalized Difference Water Index Adapted for Ice, MND WI_ice)的消融区自动提取方法,采用2016年9月—2017年4月18景30 m分辨率的Landsat-8数据,获取了消融区自动提取的MND WI_ice阈值,并以东南极达尔克冰川为例,实现了高空间分辨率的季节性消融信息提取和分析。结果表明:在云和地形阴影干扰较小的情况下,基于Landsat-8反射率数据计算的MND WI_ice采用单一阈值（0.136）对消融区的提取精度在67.7%—94.2%之间,平均精度为81.5%;达尔克冰川消融面积、消融区MND WI

【文章来源】：极地研究. 2020,32(02)北大核心

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

达尔克冰川概况.

蓝冰生成过程中,冰内的气泡被挤出,使得冰晶变大,蓝冰呈现蓝色。而湿雪和融水由于水的存在也显示蓝色,三者在遥感真彩色波段上均显示蓝色,区别于干雪(图2)。Landsat-8影像不同地类的光谱信息如图3所示,蓝冰、湿雪和融水在近红外波段(波段5)表现出强烈的吸收而干雪表现出强烈的反射,在该波段消融区(蓝冰、湿雪和融水)与干雪、阴影和云差异最为明显,在蓝光波段(波段2)各地类差别最小。基于此,本文选择利用近红外波段(波段5)和蓝光波段(波段2)进行比值运算,对消融区进行提取。2.2 改进的冰雪归一化消融指数(MNDWIice)

基于2016年12月21日获取的两期影像,选取融水、蓝冰、湿雪、干雪、云和阴影6类地物的纯像元样本,计算各地类对应NDWI、NDWIice和MNDWIice的指数值,如图3(b)所示。试验显示MNDWIice对于消融区的区分效果最好,其他两种指数除对融水的区分度较明显外,其余几类地物的指数值相差较小,很难进行区分。2.3 基于F值法的阈值获取和消融区提取精度评估

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微波辐射计的南极冰盖冻融时空变化分析[J]. 梁雷,郭华东,李新武.  遥感学报. 2013(02)
[2]格陵兰冰盖表面消融研究进展[J]. 杨康.  冰川冻土. 2013(01)



本文编号：2971463