积雪是表征地表冰冻圈的重要因子，也是重要的天气、水文现象的参数。借助遥感技术对积雪形态及变化进行长时序、大范围监测，在全球气候变化研究、水文水资源调查和地质灾害预防等领域有重要作用。经过数十年的发展，国内外积雪遥感监测技术领域取得了很大进展，积雪遥感监测产品种类不断丰富，积雪反演的算法也在不断改进。文章对现有应用比较广泛的积雪产品按照积雪范围产品、积雪覆盖率产品和雪深/雪水当量产品3类进行归纳总结，梳理当前典型积雪范围及覆盖率产品和雪深/雪水当量产品的业务化遥感反演算法。文章指出，随着国内外高时间和空间分辨率传感器的不断出现，在光学和微波新数据源、新技术支持下，研究人员逐渐针对区域特点优化积雪反演算法，使得反演精度不断提高，为未来积雪遥感监测产品的不断改进提供更多支持。

积雪是表征地表冰冻圈的重要因子，也是重要的天气、水文现象的参数。借助遥感技术对积雪形态及变化进行长时序、大范围监测，在全球气候变化研究、水文水资源调查和地质灾害预防等领域有重要作用。经过数十年的发展，国内外积雪遥感监测技术领域取得了很大进展，积雪遥感监测产品种类不断丰富，积雪反演的算法也在不断改进。文章对现有应用比较广泛的积雪产品按照积雪范围产品、积雪覆盖率产品和雪深/雪水当量产品3类进行归纳总结，梳理当前典型积雪范围及覆盖率产品和雪深/雪水当量产品的业务化遥感反演算法。文章指出，随着国内外高时间和空间分辨率传感器的不断出现，在光学和微波新数据源、新技术支持下，研究人员逐渐针对区域特点优化积雪反演算法，使得反演精度不断提高，为未来积雪遥感监测产品的不断改进提供更多支持。

积雪是表征地表冰冻圈的重要因子，也是重要的天气、水文现象的参数。借助遥感技术对积雪形态及变化进行长时序、大范围监测，在全球气候变化研究、水文水资源调查和地质灾害预防等领域有重要作用。经过数十年的发展，国内外积雪遥感监测技术领域取得了很大进展，积雪遥感监测产品种类不断丰富，积雪反演的算法也在不断改进。文章对现有应用比较广泛的积雪产品按照积雪范围产品、积雪覆盖率产品和雪深/雪水当量产品3类进行归纳总结，梳理当前典型积雪范围及覆盖率产品和雪深/雪水当量产品的业务化遥感反演算法。文章指出，随着国内外高时间和空间分辨率传感器的不断出现，在光学和微波新数据源、新技术支持下，研究人员逐渐针对区域特点优化积雪反演算法，使得反演精度不断提高，为未来积雪遥感监测产品的不断改进提供更多支持。

冰川内部温度与冰面温度变化过程密切相关,因此可由实测冰温-深度剖面重建冰面温度变化。耦合热传导-冰流物理模型及其相关反演算法是基于冰温-深度剖面重建冰面温度变化的理论基础和关键。通过构造理想条件下的数值实验,分析比较了最小二乘法、Tikhonov正则化方法和蒙特卡罗算法重建百年尺度冰面温度变化的实验结果。同时,以我国藏北高原腹地的马兰冰川钻孔资料为例,结合气象资料构造真实钻孔数据模拟实验。分别给出了三种反演算法重建10 a和40 a尺度的冰面温度变化结果,并讨论了不同算法的优劣性和适用性。两组模拟实验结果均表明:Tikhonov正则化方法是目前求解该反问题的最优方法。与其他算法相比,Tikhonov正则化方法在各个时间尺度的重建结果与真实冰面温度变化吻合更好。另外,分别对重建百年和40 a尺度的冰温-深度剖面添加±0.02℃和±0.01℃的随机误差,研究发现Tikhonov正则化方法能够有效降低噪声干扰,相较其他算法得到的解更加稳定。这在一定程度上解决了该反问题中解的稳定性问题。

冰川内部温度与冰面温度变化过程密切相关,因此可由实测冰温-深度剖面重建冰面温度变化。耦合热传导-冰流物理模型及其相关反演算法是基于冰温-深度剖面重建冰面温度变化的理论基础和关键。通过构造理想条件下的数值实验,分析比较了最小二乘法、Tikhonov正则化方法和蒙特卡罗算法重建百年尺度冰面温度变化的实验结果。同时,以我国藏北高原腹地的马兰冰川钻孔资料为例,结合气象资料构造真实钻孔数据模拟实验。分别给出了三种反演算法重建10 a和40 a尺度的冰面温度变化结果,并讨论了不同算法的优劣性和适用性。两组模拟实验结果均表明:Tikhonov正则化方法是目前求解该反问题的最优方法。与其他算法相比,Tikhonov正则化方法在各个时间尺度的重建结果与真实冰面温度变化吻合更好。另外,分别对重建百年和40 a尺度的冰温-深度剖面添加±0.02℃和±0.01℃的随机误差,研究发现Tikhonov正则化方法能够有效降低噪声干扰,相较其他算法得到的解更加稳定。这在一定程度上解决了该反问题中解的稳定性问题。

冰川内部温度与冰面温度变化过程密切相关,因此可由实测冰温-深度剖面重建冰面温度变化。耦合热传导-冰流物理模型及其相关反演算法是基于冰温-深度剖面重建冰面温度变化的理论基础和关键。通过构造理想条件下的数值实验,分析比较了最小二乘法、Tikhonov正则化方法和蒙特卡罗算法重建百年尺度冰面温度变化的实验结果。同时,以我国藏北高原腹地的马兰冰川钻孔资料为例,结合气象资料构造真实钻孔数据模拟实验。分别给出了三种反演算法重建10 a和40 a尺度的冰面温度变化结果,并讨论了不同算法的优劣性和适用性。两组模拟实验结果均表明:Tikhonov正则化方法是目前求解该反问题的最优方法。与其他算法相比,Tikhonov正则化方法在各个时间尺度的重建结果与真实冰面温度变化吻合更好。另外,分别对重建百年和40 a尺度的冰温-深度剖面添加±0.02℃和±0.01℃的随机误差,研究发现Tikhonov正则化方法能够有效降低噪声干扰,相较其他算法得到的解更加稳定。这在一定程度上解决了该反问题中解的稳定性问题。

雪深和雪水当量是积雪观测最主要且关键的要素，在冰冻圈、全球气候变化、水资源调查等领域具有重要意义。微波遥感相较于可见光和近红外遥感对积雪观测具有优势，为此，对被动微波遥感反演雪深和雪水当量的研究进展进行了系统的总结。梳理了野外现场实地测量、地面台站长期观测和卫星遥感区域观测等3种积雪观测方式及其主要观测积雪参数；重点总结并评价了半经验、物理模型和机器学习等3种雪深和雪水当量反演算法。展示了青藏高原被动微波积雪监测的研究成果，展望了对未来积雪参数遥感反演的发展趋势，为雪深和雪水当量被动微波反演的深入开展提供了科学的参考建议。

雪深和雪水当量是积雪观测最主要且关键的要素，在冰冻圈、全球气候变化、水资源调查等领域具有重要意义。微波遥感相较于可见光和近红外遥感对积雪观测具有优势，为此，对被动微波遥感反演雪深和雪水当量的研究进展进行了系统的总结。梳理了野外现场实地测量、地面台站长期观测和卫星遥感区域观测等3种积雪观测方式及其主要观测积雪参数；重点总结并评价了半经验、物理模型和机器学习等3种雪深和雪水当量反演算法。展示了青藏高原被动微波积雪监测的研究成果，展望了对未来积雪参数遥感反演的发展趋势，为雪深和雪水当量被动微波反演的深入开展提供了科学的参考建议。

雪深和雪水当量是积雪观测最主要且关键的要素，在冰冻圈、全球气候变化、水资源调查等领域具有重要意义。微波遥感相较于可见光和近红外遥感对积雪观测具有优势，为此，对被动微波遥感反演雪深和雪水当量的研究进展进行了系统的总结。梳理了野外现场实地测量、地面台站长期观测和卫星遥感区域观测等3种积雪观测方式及其主要观测积雪参数；重点总结并评价了半经验、物理模型和机器学习等3种雪深和雪水当量反演算法。展示了青藏高原被动微波积雪监测的研究成果，展望了对未来积雪参数遥感反演的发展趋势，为雪深和雪水当量被动微波反演的深入开展提供了科学的参考建议。

考虑未冻水含量随不同负温变化的事实,结合混合量热法中相变潜热对冻土比热测试值的影响,建立了基于比热的冻土未冻水含量反演算法。依据比热具有按各成分质量可进行加权叠加的性质,将相变阶段某一温度点的冻土比热视为冻土骨架、液态水和固体冰三相的比热加权之和,同时还考虑了该温度点未冻水变化率所需潜热的影响,在此基础上导出了根据冻土比热反演其未冻水含量的方法。将冻土相变阶段一定温度下的比热视为冻土骨架、液态水和固体冰比热的加权总和。采用混合量热试验测量了某冻土试样的未冻水含量,并利用本文给出的反演算法计算了相应的未冻水含量。两种测试结果的未冻水含量变化趋势相同,即未冻水含量随着温度的降低逐渐减少,且递减趋势逐渐减弱;与混合量热试验方法相比,本文给出的算法得出的未冻水含量略高,这主要是因为新算法考虑了相变潜热的影响,因而理论上更为合理。