高时空分辨率雪深数据对水文建模和灾害预报至关重要。目前，高时间分辨率雪深通常源于被动微波数据，由于仅依据被动微波数据的空间分辨率较低，还无法满足区域水文和灾害研究的需求。本研究基于被动微波和光学等多源遥感数据，提出一种耦合深度学习模型FT-Transformer (Feature Tokenizer+Transformer)与积雪微波辐射传输模型SMRT (Snow Microwave Radiative Transfer)的降尺度雪深反演算法。使用深度学习映射AMSR 2亮温差TBD (Brightness Temperature Difference)、积雪覆盖日数SCD (Snow Cover Days)和积雪面积比例SCF (Snow Cover Fraction)等特征与雪深的复杂非线性关系，耦合SMRT拟合等效雪粒径ESG (Effective Snow Grain size)实现降尺度反演雪深，并以北疆39个站点数据进行模型训练和验证，获取北疆500 m降尺度雪深。验证结果表明：引入SCD独立验证RMSE优化了18%，有助于提高模型的空间泛化能力；ESG显著优化了深度学习...

冰湖识别是了解冰湖对气候变化的响应和评估冰湖溃决洪水潜在危险的先决条件。虽然遥感技术使全球冰湖演变的持续监测和评估成为可能，但准确可靠地提取复杂高原地形区的冰湖仍然具有挑战性。本文提出了融合多源遥感数据和改进后MaskR-CNN深度学习模型的复杂高原地形区冰湖智能识别方法，在MaskR-CNN模型基础上，通过在骨干网络ResNet-50的高层特征（Conv4和Conv5）、FPN的每个特征图以及Mask Head 中引入注意力机制。利用Sentinel-2高分辨遥感影像、ALOS-DEM及NDWI数据组成多波段数据集，并在青藏高原东南部的林芝市进行测试，并进一步比较了改进后Mask R-CNN、U-Net、SegNet和DeepLab V3模型在冰湖识别中的性能。改进后的Mask R-CNN模型具有更高的准确率，模型的精确度、召回率和准确度值分别达到了91.25%、93.69%、92.89%。它有效地降低了山体阴影、湖水浊度和冻融湖水条件对冰湖识别的影响，并显著提高了小冰湖的识别效率。本研究为地形复杂高原地形区冰湖识别提供了可靠解决方案，为深度学习与多源遥感数据结合的智能化冰湖提取提供...

雪线是气候变化的敏感指示器。在气候变暖背景下,开展区域雪线高度的遥感监测与模拟研究有利于深入探讨高山区冰冻圈变化趋势及其机制。本研究以叶尔羌河流域为研究区,基于MODIS积雪产品提取的雪线高度数据和ERA5气象再分析数据,采用梯度提升决策树（GBDT）、自适应提升（AdaBoost）、轻量梯度提升（LightGBM）、随机森林（RF）、极端梯度提升（XGBoost）,构建多种算法的雪线高度模拟模型。精度验证结果表明,5种学习算法的拟合优度（R2）均达到0.8以上,其模拟精度由高到低分别为:GBDT、AdaBoost、LightGBM、XGBoost、RF。依据模拟精度和最大相异性从中筛选AdaBoost、XGBoost、RF算法作为基学习器,GBDT算法作为元学习器,共同组合为Staking集成学习框架下的雪线高度模拟模型,其精度优于任意单个学习器（RMSE=88.73 m,MAE=57.99 m,R2=0.93）。该算法相较于其他模型消除了过拟合现象与奇异值的影响,鲁棒性和泛化能力更强,预测结果更加稳定。之后,构建多时间尺度的雪线高度模型并...

极地海冰以其对全球气候变化的重要影响,使得准确获取海冰多要素信息成为极区观测的核心任务。卫星是极地海冰监测的主要技术手段,已被国内外广泛应用于极地海冰的观测。阐明当前国内外极地海冰卫星遥感的现状,对于未来极区海冰新遥感传感器的研制具有重要的指导意义。首先梳理了目前国内外具备极地海冰信息获取能力且在轨运行的卫星信息,在此基础上,综述了基于卫星数据在极地海冰观测中的主要应用进展。最后,指出现有全球对地观测体系对极地海冰信息观测的不足,并提出了我国后续极地海冰观测的发展建议。

河冰遥感判别对冰情监测提供了重要的支持。河冰指数判别方法是河冰遥感判别的核心工具。然而,目前仍缺乏对常用指数判别模型在不同河道类型的综合性对比研究。针对此问题,本研究采用了5种遥感指数模型(RDRI、NDSI、MNDSI、NDWI、反射率阈值法),选择黄河上游河道不同特征的6个研究区3种河道类型,对不同研究区中河冰指数模型的阈值稳定性、精度和适用性进行了分析讨论。结果表明:5种遥感指数模型的构建方式共同反映出河冰在可见光、近红外和短波红外波段的光谱特性是河冰判别最为重要的基础。RDRI指数在多个方面表现最佳,平均Kappa系数为0.914 4,推荐其作为河冰指数判别方法的最优选择。NDSI和MNDSI指数可以通过调整阈值有效排除浅雪的干扰。NDSI、MNDSI和NDWI指数在河源段研究区的精度表现良好,而反射率阈值法在性能上稍逊于RDRI指数,但其算法简单仍然具有一定的应用价值。对于不同河道类型的研究区,5种遥感指数模型的在顺直河道的精度最高,弯曲河道次之,分叉河道最低。

积雪反照率对全球的辐射与能量、水循环和气候变化研究都具有十分重要的作用，准确理解积雪地表反照率的精度和不确定性对于积雪反照率产品的应用、改进具有重要意义。以往对反照率产品的评估主要集中在无雪地表或者永久冰雪地表，但是季节性积雪在全球也有广泛的分布，且具有动态变化的特征。利用位于FLUXNET地面站点具有空间代表性的积雪反照率数据，对积雪地表下新版本的MCD43A3反照率产品进行了精度验证与分析。研究区验证结果表明：相比于非雪地表，积雪覆盖下的MCD43A3反照率产品有着较高的缺失率，最高可达24.95%，在积雪期MCD43A3反照率产品采用备份反演算法的比例也比较高，最高可达78.06%。相比于非雪地表，所有站点下的积雪反照率产品的精度均出现了下降，均方根误差（RMSE）最小为0.101 5，最大可达0.238 7。在积雪期，MCD43A3反照率产品的精度和地表类型密切相关，其中常绿针叶林的精度最低，RMSE最大为0.238 7,biasR最大为88.88%，可以看出产品算法对复杂地表的计算和反演能力略有欠缺。验证中还发现了MCD43A3中使用的核函数模型和备份反演算法在积雪反照率产品...

【目的】合成孔径雷达高度计采用延迟-多普勒技术有效提高观测精度，使得卫星测高技术可以应用于地形复杂区域。为探究合成孔径雷达高度计的应用进展，【方法】对合成孔径雷达高度计的发展进行概述，列举了目前主要载荷合成孔径雷达高度计的测高卫星，并对测高原理以及数据处理方法进行描述，针对合成孔径雷达高度计在海洋、冰川、内陆湖泊区域以及高程数据产品制作的应用进行重点分析。【结果】针对当前合成孔径雷达高度计应用现状，总结出合成孔径雷达高度计存在时空分辨率受限、数据精度检验代价较大、长序列数据短缺的问题，并提出多源数据协同、三维领域拓展以及数据处理方法优化的发展方向。【结论】合成孔径雷达高度计目前对海洋、冰川及内陆湖泊的高程监测方面已具有较强的应用能力，随着卫星观测密度的增加及数据优化处理方法的改进，合成孔径雷达高度计在高程监测、地形反演、水量监测等方面将具有更加广泛的应用，为探究地球水资源变化提供科学依据。

雪崩是藏东南地区非常严重的一种自然灾害,准确且及时地监测并获得雪崩活动信息在雪崩灾害的减灾防灾中发挥着最为重要的作用。雪崩活动的监测包括实地监测和遥感监测两种基本类型,其中实地监测可以采取雪体试验、定点长期监测和次声地震波三种方法,不同方法相互印证会取得更好的监测效果。近年来随着摄影测量及航空航天科技的发展,遥感监测在雪崩的灾害管理、预测预警以及工程防治中的作用也愈加重要。与实地观测和定点监测相比,雪崩的遥感监测不直接接触不稳定性积雪,所以安全性更高。雪崩的遥感监测采用光学、激光和雷达三种传感器,搭载在地面、航空或者卫星平台之上,可以对不同空间尺度的雪崩进行临时或连续性观测。不同的传感器及平台都有各自的优势和局限性,在实际的雪崩监测中需根据成本、可到达性以及观测目标等因素灵活应用。大范围雪崩的自动监测及其算法问题依然是雪崩遥感监测的难点。藏东南是湿雪雪崩的高发地区,可以采用实地观测和高分辨率的RS-2U雷达影像相结合的方法进行长期监测,并采用哨兵-1号、SPOT或QuickBird光学影像进行验证。波密嘎隆拉隧道附近是藏东南雪崩的高发区,又是连接波密县和墨脱县的主要公路,适合建设固定的...

南极冰盖物质平衡对全球海平面变化影响巨大，提高南极冰盖物质平衡估算精度对实现全球海平面变化趋势准确预测至关重要.卫星遥感技术的发展，特别是极地卫星对南极冰盖系统监测能力的提升，有助于认识、保护和利用南极，解决极地科学国际前沿难题.揭示南极冰盖对全球气候环境的响应及其反馈机制，对深化人类对南极的科学认知也具有重要意义.本文首先系统总结了用于南极冰盖监测卫星的发展现状及现有的卫星遥感数据产品序列，然后讨论了运用遥感卫星监测南极物质平衡的主要方法和研究进展，并对南极卫星遥感技术的最新进展进行了分析.最后在我国极地遥感卫星发展方面提出了建议，旨在进一步提升我国对极地冰盖变化和全球海平面上升的长期观测及预测能力，为相关应对策略的制定提供有力的科学支撑.

近年来青藏高原地区冰崩灾害事件频发，冰崩成因机理问题备受关注。本文根据色东普沟多期影像数据分析了冰崩灾害演化过程与影响因素，并通过开展不同温度下冰介质剪切试验研究揭示了色东普沟冰崩成因机理。研究结果表明：(1)地形坡度超过30°时易发生冰崩灾害，地震加剧了冰川变形破裂，气候变暖是导致色东普沟冰崩频发的主要原因；(2)重塑多晶冰与冰-岩嵌固体的剪切应力-剪切位移曲线均成“脆性变形型”,在较低的温度条件下重塑多晶冰的剪切应力-剪切变形曲线会出现“二次峰值”;(3)随温度上升，多晶冰样和冰-岩嵌固体的黏聚力与内摩擦角呈直线下降甚至呈加速下降趋势，在相同温度下冰-岩嵌固体的黏聚力小于多晶冰样的黏聚力，而冰-岩嵌固体内摩擦角普遍大于多晶冰样的内摩擦角；(4)温度上升会导致冰川冰或冰-岩嵌固体剪切滑动带的强度衰减，抗滑力下降，从而触发冰崩。