作者按：目前行业内对于冰雪等涉及的气象水文研究趋向火热，本人学习过程中也将对相关内容进行整理记录，系列文章将陆续对冰雪遥感相关内容进行介绍。
冰雪遥感的原理
可见光遥感下的积雪
冰雪遥感的原理与普通遥感原理相似。在可见光遥感领域，积雪的光谱曲线显示其具有较高的反射率。
在祁连山进行的实验中，通过收集不同时间、不同硬化程度的积雪照片，这些照片与光谱曲线相对应。通过这些照片，我们可以明显看出积雪在可见光波段的高反射率，这是大家都能直观感受到的现象。
进一步观察，我们可以发现积雪、植被和土壤在反射特性上的差异。由于积雪的高反射率，它在光学遥感中很容易被识别出来。识别冰雪目标相对简单。
积雪的粒径变化
随着时间的推移，积雪会经历密实化过程，粒径逐渐增大，导致反射率发生变化。第一张图展示了不同粒径积雪的反射率变化。
积雪的粒径是指雪颗粒的半径和长短轴，这是一个重要的积雪特性，对于后续的产品开发至关重要。随着时间推移，粒径增大，反射率也会有所变化。同时，污染物的积累也会影响积雪的变化，包括积雪的厚度和海冰的反射率。积雪和冰的反射特征并非恒定不变，而是随着时间和污染物的变化而变化。
热红外遥感的应用
热红外遥感在冰雪遥感中也有应用。例如，在青藏高原，积雪以翻转形式出现，地表温度能从侧面反映是否存在积雪或冻土。
热红外遥感常用地表温度这一指标来辅助识别积雪和冰川。
微波遥感的复杂性
微波遥感主要关注几个方面：被动微波观测辐射亮度温度，主动微波观测后向反射技术。相变引起的介电常数变化会影响发射率和反射率，这与物体的形态结构密切相关。微波遥感的许多因素相对复杂。
从图中可以看出，浅雪的体散射相对简单，而厚雪的体散射则更为复杂。通过亮度温度的变化和实验，我们可以将雪的厚度与其散射特性相关联。
如果这听起来有些复杂，可以参考左上图的例子，其中纵坐标是亮度温度，横坐标是时间变化。这张图代表了冻土冻结与否的变化，土的亮度温度在变化时较为平缓，但在冻结后，亮度温度会有显著差异，融化后，亮度温度恢复正常。
这说明微波遥感得到的亮度温度特征与冻结、积雪厚度的关系非常密切，这是监测积雪厚度或土壤是否动容的重要原理和基础。
（未完待续——下一节预告”冰雪遥感反演算法“）
*本文主要内容来源于中科院西北生态研究所-王建老师《冰雪遥感》讲座
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