高山复杂地形区域MODIS积雪产品的除云算法

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MODIS积雪覆盖面积(SCA)图因其具有较高的时空分辨率以及积雪/云的辨别能力,一直被广泛应用于积雪变化的研究。然而,云遮蔽阻碍了MODIS积雪产品的广泛应用,尤其是在高山区域。在高山复杂地形区域,空间局部异质性较强并且积雪和非积雪(陆地)的分布是非连续的、离散的,从而造成较弱的空间自相关。同时,在高山区域,原始的MODIS SCA数据的云覆盖通常是连续的、持续的,尤其是在冬季。此外,高山地区瞬时区域的积雪场是极其不稳定的并且在一个水文年内具有多个积雪/陆地循环。针对上述问题,本研究通过使用Terra和Aqua的日结合、时间移动平均(TMA)推测、极值雪线法以及K最近邻(KNN)算法去除高山复杂地形区域MODIS SCA产品的云覆盖,从而得到日无云的MODIS积雪覆盖数据。日结合方法利用MODIS一日两次获取数据的优势从而得到含云量较少的影像。时间移动平均推能够同时获取精度较高、含云量较少的影像。极值雪线法用于去除高山区域极低和极高海拔持续性的云覆盖。K最近邻算法同时利用权重较大的时间信息和权重不变的空间信息去除高山地区瞬时区域的云覆盖。本研究通过云填充验证和非填充验证两种方法对本文除云算法的精度进行了评估,其总体精度分别达到92.11%和83.12%。此外,将提出的算法与其他三种除云算法进行对比,发现本研究的算法具有最佳的除云效果和最高的精度。因此,本文提出的方案能够合理的、有效的去除高山复杂地形区域MODIS SCA产品的云覆盖。
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