基于多源SAR数据青藏高原冻土冻融过程及时空分布研究的开题报告.docx

基于多源SAR数据青藏高原冻土冻融过程及时空分布研究的开题报告
一、研究背景与意义
青藏高原是中国地理空间中的重要地区之一，由于其高海拔、寒冷干旱的气候环境，表层土壤的冻融过程十分显著。冻融过程不仅影响着地表土壤的物理、化学性质和水热环境，同时也影响着人类和自然生态环境的可持续发展。为解决青藏高原冻土区域的环境问题，如冻融灾害、植被退化、水资源变化等，需要全面掌握冻土冻融过程的变化情况。
合成孔径雷达（SAR）技术由于其具有极高的无人值守性、无视天气变化的能力，成为地表监测的重要手段。在青藏高原这样的复杂地理环境中，SAR技术具有特定的优势。同时，近年来多源SAR技术的发展，使得青藏高原冻土冻融过程的监测和研究取得了很大的进展。
本次研究旨在基于多源SAR数据，探究青藏高原冻土区域的冻融过程，并分析其时空分布特征，为环境治理和可持续发展提供科学依据。
二、研究内容
1.数据预处理
获得适用于冻融过程监测的SAR数据，需要进行数据预处理。在数据预处理阶段，需要对获取的SAR数据进行多项处理，如复编SAR数据的去斑处理、数据仿射校正以及同化的处理等。
2.冻土冻融过程监测
采用偏振参数反演技术，获取地面不同状态下（冻结和融解）的SAR影像，并结合地面实测数据进行校核；
通过影像解译，获取青藏高原冻土区域的冻融过程时空分布图，进而分析冻土冻融过程时间和空间分布的规律。
3.参数分析
根据实际需求，选取表征冻土冻融过程的关键指标，如SAR辐射特性，冻融边缘位置、冻融深度等，对数据进行分析。
三、研究方案
1.数据采集
利用多源SAR卫星数据，如Radarsat-2、Sentinel-1、ALOS等，获取冻土区域的高分辨率SAR影像，对其进行预处理和同化。
2.冻融过程监测
通过偏振参数反演技术，对同种传感器的多个SAR影像进行数据分析，获取地表不同状态的SAR影像，并结合实地验证数据对其进行精度校核。
3.参数分析
根据实际需求，选取表征冻土冻融过程的关键指标，如SAR辐射特性、冻融边缘位置、冻融深度、时间等，对数据进行分析。
四、研究预期成果
本次研究预期获得如下几个成果：
1.获取青藏高原冻土区域的冻融过程时空分布规律，探究地表冻土的变化情况；
2.获取青藏高原冻土区域的极化SAR影像，并对其进行分析和处理；
3.获取多源SAR数据，在同化处理方面，提出一套针对该地区的数据处理方法；
4.构建基于多源SAR数据的冻土冻融过程监测模型，为环境治理和可持续发展提供科学依据。
五、结论
基于多源SAR数据，探究青藏高原冻态土部分的冻融过程，是当前的热点研究方向之一。通过本次研究，将有效掌握冻土区域的冻融变化情况，为环境治理和可持续发展提供重要参考依据。