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积雪作为全球冰冻圈最重要的元素之一,是预测全球水循环系统的重要组成成分。同时,计算雪水当量时也必须得有积雪深度作为输入,获取积雪深度对于区域水文、融雪径流具有非常重要的意义。阿勒泰地区位于我国三大积雪区之一的新疆北部,春季融雪是阿勒泰地区的重要水源,对于农业灌溉和畜牧业发展有着重大影响,同时,阿勒泰地区是我国雪灾多发区之一,因此对阿勒泰地区的积雪深度监测有着重要意义。本文以阿勒泰地区克兰河中段流域为研究区域,基于GPS与In SAR技术,从点到面对阿勒泰地区进行了积雪深度探测。本文的主要研究内容与研究成果包括:1.首先从GPS多路径出发,介绍分析多路径效应与信噪比之间的关系,最后阐述了GPS-IR(Global Positioning System Interferometric Reflectometry)反演积雪深度的基本原理与流程;然后从In SAR的基本原理入手,对各个部分相位进行分析,最后分析由积雪覆盖引起的相位,并根据雷达波束在雪层中传播的特点建立了积雪相位与积雪深度的关系模型,并对获取的积雪相位进行误差来源分析。2.针对LSP(Lomb-Scargle)的不稳定,利用K-means动态聚类算法对传统GPS-IR算法进行改进。获取了阿勒泰地区GPS站积雪试验站(Altay站)2016年12月到2018年5月点状雪深,将传统GPS-IR方法和改进的GPS-IR反演结果进行对比,实验结果表明:改进后的GPS-IR可以一定程度上剔除这些粗差,使结果更好的与实测值吻合,Mean值由2.46cm降低到1.91cm,RMSE值由原来的2.92cm降低到2.69cm。3.根据研究区的地形,土地利用覆盖类型,选取了覆盖研究区合适的干涉像对,在分析了局部入射角受地形变化的特点的基础上,以局部入射角代替卫星入射角修正反演结果,获取了研究区的面状雪深,结果表明修正后的雪深负值和极大值区域减少。雪深反演结果表明,研究区20161114-20170101的积雪深度主要集中在0~30cm之间,20161114-20170125的积雪深度主要集中在10~40cm之间,20170101-20170125的积雪深度主要集中在5~15cm之间,并对Altay站In SAR反演结果、GPS-IR反演结果和实测雪深结果进行结果验证,结果表明In SAR反演结果合理。最后,分析了反演结果中不可避免的误差。