Определение высоты снежного покрова по многоспектральным спутниковым снимкам

Данная работа представляет собой изучение возможности применения многоспектральных спутниковых снимков для определения высоты снежного покрова для целей обеспечения безопасности, контроля лавинообразования, гидрологии.
Актуальность работы: Данная работа является актуальной в связи с тем, что снежный покров это один из самых важных параметров климатической системы: благодаря высоким показателям отражательной способности (альбедо), а также низкой теплопроводности, снег является ключевым элементом в энергетическом балансе Земли, а находящийся в снежном покрове запас воды – в водном балансе. Также определение снежного покрова играет важную роль как предиктор снеголавинного процесса, который необходимо постоянно отслеживать для обеспечения безопасности транспортного движения и безопасности людей. Также для нашей страны - России – где, большая часть площади продолжительное время покрыта снежным покровом, покров играет одну из основополагающих позиций в формировании климата. Каждый год специалисты ведут подсчеты результатов глобального анализа изменений характеристик снежного покрова, которые помогают определять климатические особенности сезонов и даже годов [1].
Для работы были взяты спутниковые снимки различных спутников (Terra Modis, Landsat) с сайта NASA LAADS DAAC Earthdata для территорий с полученными снегосъемными данными от местного гидрометеорологического управления областей гор Тянь-Шань, (перевал Камчик) и Кавказских гор (перевал Ирик Чак).
Инструментарием для работы были выбраны программное обеспечение SNAP, QGIS и дополнительное обеспечение Sat Toolboxes.
Была выполнена географическая привязка места снегосъемок к спутниковым снимкам с учетом рельефа местности с соотнесением измеренной высоты снега в точке и яркостью в спектральных каналах спутникового изображения.
Для обработки данных был применен пакет статистического анализа и метод линейной регрессии для обоснования связи между параметрами и дальнейшем построением уравнения регрессии для определения высоты снежного покрова в точке.
В ходе анализа была получена хорошая статистическая обоснованность (более 80% измерений можно обосновать выявленными связями параметров) возможности использования данного подхода для определения снежного покрова методом дистанционного зондирования атмосферы.