Analýza metod monitoringu sněhové pokrývky

Jan Mašek

Bachelor's thesis

Analysis of snow cover monitoring methods

Abstract:

Sníh je důležitou součástí hydrologického cyklu. Jako hlavní součást kryosféry představuje sněhová pokrývka také cenný vodní zdroj. V souvislosti se změnou klimatu hraje dynamika sněhové pokrývky zásadní roli při ovlivňování hydrologického cyklu a vodní bilance, což má významné dopady na životní prostředí a lidské aktivity v oblastech závislých na vodě. Dálkový průzkum Země, hydrologické modelování a pozemní měření jsou tři techniky často používané pro výzkum sněhové pokrývky. Protože sněhová pokrývka hraje důležitou roli v klimatickém systému Země, je nutné mapovat rozsah sněhové pokrývky, a to ve vysokém časovém i prostorovém rozlišení. V této práci je uveden grafický a tabelární přehled dostupných možností pro monitorování sněhové pokrývky. Práce se zaobírá shrnutím fyzikálních a spektrálních vlastností sněhu, metodami mapování sněhové pokrývky, nejčastěji měřenými veličinami a na závěr popisuje multispektrální senzory a jejich datové produkty využívané pro monitoring sněhové pokrývky. Diskutuje se o možnostech zkvalitnit dálkově snímané informace ohledně sněhu, pomocí dat z pozemního sběru. Na konci práce by měl mít čtenář zastřešující přehled o tom, co je v současnosti možné a jaké úskalí mohou nastat v rámci mapování sněhové pokrývky z reflexní a mikrovlnné části spektra a doporučuje synergický rámec pro budoucnost výzkumu sněhové pokrývky, který klade důraz na propojení měření sněhu pomocí pozemního sběru dat, metod DPZ a asimilací vylepšených dat dálkového průzkumu, které jsou základním vstupním parametrem hydrologických modelů.

Abstract:

Snow is an important part of the hydrological cycle. As a major component of the cryosphere, snow cover is also a valuable water resource. In the context of climate change, snow cover dynamics play a major role in influencing the hydrological cycle and water balance, with significant impacts on the environment and human activities in water-dependent areas. Remote sensing, hydrological modelling and ground measurements are three techniques often used for snow cover research. Because snow cover has an important role in the Earth's climate system, it is necessary to map the extent of snow cover at high temporal and spatial resolution. In this thesis, a graphical and tabular overview of the available options for snow cover monitoring is presented. The thesis discusses a summary of the physical and spectral properties of snow, snow cover mapping methods, the most commonly measured quantities, and concludes with a description of multispectral sensors and their data products used for snow cover monitoring. The possibility of improving remotely sensed snow cover information using ground collection data is discussed. At the end of the thesis, the reader should have an overarching view of what is currently possible and what pitfalls may arise in mapping snow cover from the reflective and microwave portions of the spectrum, and a synergistic framework for the future of snow cover research is recommended that emphasizes the integration of snow measurements using ground-based data collection, remote sensing methods, and the assimilation of improved remotely sensed data as a fundamental input to hydrological models.

Keywords

sníh, satelitní data, databáze, multispektrální senzory, dálkový průzkum Země

Keywords

snow, satellite data, databases, multispectral sensors, remote sensing

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Roman Juras, Ph.D.
• Reader: Ondřej Hotový, MA., externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Water Management