Исследование статистической значимости алгоритмов восстановления влагозапаса снега

Снежный покров оказывает существенное воздействие на климат, условия жизни и хозяйственную деятельность человека. Поэтому задача построения системы мониторинга снега по данным ДЗЗ является актуальной и практически значимой. Данная работа посвящена исследованию статистической значимости алгоритмов оценки влагозапаса (ВЗ) снежного покрова.
На сегодняшний день известны несколько алгоритмов оценки ВЗ снежного покрова. В данной работе анализ по зимнему сезону 2008-2009 года проводился с использованием данных AMSU-A и AMSR-E, аналогичное исследование по 2011-2012 году проводилось с использованием данных AMSU-A на частотах 23, 31 и 89 ГГц. В качестве источника наземных данных использовались результаты собственных измерений временной и пространственной динамики высоты, плотности, влажности и ВЗ снежного покрова в окрестностях г. Омска в период снеготаяния, а также агрометеосводки по Омской области за 2009 и 2012 гг.
Полученные результаты можно свести к следующим пунктам.
1. Существующие алгоритмы оценки ВЗ, использующие измерения СВЧ радиометров, требуют проверки на данных конкретного региона. В случае степных районов Западной Сибири наибольшую точность дает алгоритм, разработанный для не метаморфизированного снега, возрастом несколько суток.
2. Алгоритмы оценки ВЗ имеют корреляционный характер и нуждаются в усреднении используемых данных. Для стабильных статистически обоснованных оценок необходимо усреднение до 40 радиометрических пикселей. Это соответствует пространственному усреднение до элемента порядка 304х304 кв.км или временному усреднению до 20 суток.
3. Статистическое исследование относительных погрешностей показало, что естественная вариабельность для наземных измерений составляет минимум 15-20 %, для алгоритмов восстановления ВЗ снега 30-35 %. Видимо эти числа следует считать нижней границей относительных погрешностей.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 12-05-98082.