基于TM影像的祁连山冰沟实验区积雪信息提取研究

基于TM影像的祁连山冰沟实验区积雪信息提取研究

祁连山冰沟流域，地处祁连山中段北坡黑河流域上游东支的一个较大二级支流，冰沟流域为季节性积雪山区。山区积雪是许多河流的主要补给及地下水的重要补充。在我国北方干旱地区，高山积雪是最重要的水资源，祁连山积雪不仅为干旱的河西走廊绿洲灌溉区农业提供了大量的水资源，而且是河西走廊经济建设的基础，是河西人民赖以生存的命脉，其中有50%来自于祁连山区的融雪。因此，及时了解祁连山积雪资源变化状况对我国西北干旱地区显得尤为重要。 本文通过TM数据提取冰沟实验区雪深，探索利用较高分辨率遥感数据提取地形复杂地区雪深的可能性及其精度。寻找适合雪深提取的TM探测波段及其组合，建立适合研究区雪深估算模型。进一步对影响TM数据雪深提取的主要因素做初步讨论。研究结果表明： （1）应用雪盖指数法对积雪进行识别，得到研究区积雪分布图。冰沟流域绝大部分地区被积雪覆盖，因2008年3月17日处于融雪初期，会有大量春季降雪，使得积雪覆盖度极高。 （2）根据样本数据，将不同波段反射率和实测雪深值做相关分析，表明雪深与TM可见光波段、近红外波段的反射率之间具有明显的正相关关系，与TM短波红外具有明显的负相关关系。 （3）利用TM、ETM+数据提取区域积雪深度是可行的，利用TM2和TM5波段反射率比值建立的模型，能更好估算研究区积雪深度，其精度为77.8%。 （4）通过不同积雪深度模拟值与实测值的对比分析表明，提取结果的准确程度跟积雪厚度之间存在一定的联系。当积雪深度为15～30cm时，平均误差、正向平均误差、绝对平均误差、均方根误差都较小。 （5）地形和气象（风）条件影响研究区积雪厚度的重新分布，从而造成积雪深度空间分布的异质性，进一步影响估算结果的精度。同时，卫星接收到的反射率受地形影响较大，因此会给复杂地形条件下积雪深度的提取带来较多误差。