南科大环境学院姜丽光课题组发表关于卫星测高监测内陆水体的相关研究成果
2023年07月31日 浏览量 :

近日,南方科技大学环境科学与工程学院姜丽光课题组在遥感和环境领域著名期刊Remote Sensing of Environment和Environmental Research Letters分别发表了题为“Improvements in mountain lake monitoring from satellite altimetry over the past 30 years – lessons learned from Tibetan lakes”和“Near real-time altimetry for river monitoring –  a global assessment of Sentinel-3”的最新研究成果。

姜丽光科研新闻主图.jpg        近年来卫星测高技术在内陆水体监测方面得到了广泛的应用。目前水文研究人员主要基于二级产品或三级时间序列产品进行水文研究,但数据的可用性和有效性对多数水文研究人员来讲是一个未知的黑盒子。为什么测高计在某个水体上的数据一致性比较差,有时候有数据而某些时候数据缺失或质量很差?为什么不同测高计在同一个水体上的数据质量差别很大?诸如此类问题困扰着测高数据的终端用户。国内外对当前在轨及历史卫星测高任务在内陆水体,尤其山区湖泊的表现尚未有综合的评估,尤其针对星载跟踪算法的评估尚未有报导,不同测高任务及其测高计在地表水监测方面的优劣及其造成数据缺失或质量不高的原因也不清晰。

针对上述问题,南方科技大学环境学院姜丽光研究团队及合作者展开研究,以青藏高原湖泊为研究对象,综合评估了10个测高计在山地湖泊的表现。从数据数量和质量两个角度分析了数据的可用性 availability和数据有效性validity;利用一级和二级数据产品探究了造成数据缺失和质量低的主要原因,剖析了星载跟踪算法的影响;并基于主要结论对未来测高任务设计进行了展望。研究结果不仅对卫星测高任务的设计方-空间机构具有重要启示意义,对数据使用的终端用户也具有很好的指导作用。

上述研究成果最近发表在遥感TOP期刊Remote Sensing of Environment上,南方科技大学为本论文第一通讯单位,姜丽光为第一兼通讯作者,合作单位包括丹麦技术大学DTU Space。该研究得到了南方科技大学启动基金、长科院开放基金和丹麦DFC等资助。

目前多数研究依赖于非及时最终测高数据,但该数据的发布有较长(约1个月)的延迟时间,不能满足近实时Near real time的洪涝灾害监测。哨兵3号测高计提供了三种数据,即近实时、短期及时、非及时。近实时产品在卫星数据采集3小时左右即可发布,在近实时水文监测等方面具有重要的潜在应用价值。但近实时产品在水位监测方面的数据质量如何尚不清楚,未有相关研究报导其表现及潜在应用价值。

针对上述问题,南方科技大学环境学院姜丽光研究团队及合作者展开研究,对哨兵3号近实时数据在全球主要河流水位的监测精度进行了评估,并在布拉马普特拉河、刚果河和亚马逊部分河段展示了近实时产品监测极端水文事件的能力。结果表明,近实时产品和非及时产品在河流水位监测精度方面没有实质性差异,该产品可用于极端水文事件的近实时监测。本研究对于河流水位近实时监测具有重要意义。

 姜丽光论文插图.png

图1 哨兵3号A、B卫星的近实时和非及时产品在全球3277个虚拟水文站的对比(原文Figure 2)

上述研究成果最近发表在环境领域著名期刊Environmental Research Letters上,南方科技大学为本论文第一通讯单位,姜丽光为第一兼通讯作者,2022级博士生赵亚楠为第二作者,共同作者还包括丹麦技术大学的Karina Nielsen, Ole Andersen,和Peter Bauer-Gottwein。该研究得到了南方科技大学启动基金、长科院开放基金和丹麦DFC等资助。

论文1链接:https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113702 

论文2链接:https://doi.org/10.1088/1748-9326/acdd16 


通讯员:晏梓添

供稿:环境科学与工程学院

主图:丘妍

编辑:韩文嘉


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