Vers une couverture neigeuse fractionnée sans lacunes de 1 km via un cadre de fusion de données

La quantification précise de la couverture neigeuse facilite la prédiction du ruissellement de la fonte des neiges, l'évaluation de la disponibilité d'eau douce et l'analyse de l'équilibre énergétique de la Terre. Cependant, les données existantes sur la couverture neigeuse fractionnée (FSC) souffrent souvent de limitations telles que des lacunes spatiales et temporelles, une précision compromise et une résolution spatiale grossière. Ces limitations entravent considérablement la capacité à surveiller efficacement les dynamiques de la couverture neigeuse. Pour relever ces défis considérables, cette étude introduit un nouveau cadre de fusion de données conçu spécifiquement pour générer des estimations quotidiennes de FSC à haute résolution (1 km) dans de vastes régions comme l'Amérique du Nord, quelles que soient les conditions météorologiques. Cela a été réalisé en intégrant efficacement les caractéristiques spatiotemporelles complémentaires des données FSC à résolution grossière et fine via un pipeline de traitement en plusieurs étapes. Ce pipeline intègre des stratégies novatrices pour la correction des biais, le remplissage des lacunes et la prise en compte des caractéristiques dynamiques de la couverture neigeuse, conduisant finalement à une grande précision et une haute complétude spatiotemporelle des données FSC fusionnées. La précision des données FSC fusionnées a été soigneusement évaluée pendant la période d'étude (septembre 2015 à mai 2016), démontrant une excellente cohérence avec des ensembles de données indépendants, y compris la FSC dérivée de Landsat (total de 24 scènes; RMSE=6, 8–18, 9 %) et des observations de neige au sol (14 350 stations). Notamment, les données fusionnées surpassent les données étendues de couverture neigeuse quotidienne du système de cartographie interactif multi-capteurs de neige et de glace (IMS) en termes de précision globale (0, 92 contre 0, 91), de F1ₛcore (0, 86 contre 0, 83) et de coefficient Kappa (0, 80 contre 0, 77). De plus, les données FSC fusionnées montrent une performance supérieure pour capturer avec précision les dynamiques complexes de la couverture neigeuse quotidienne par rapport aux données IMS, comme le confirme un accord supérieur avec les observations au sol selon quatre métriques de phénologie de la couverture neigeuse. En conclusion, le cadre de fusion de données proposé représente une avancée significative dans la surveillance de la couverture neigeuse en générant des cartes FSC quotidiennes à haute précision et spatiotemporellement complètes qui capturent efficacement la variabilité spatiale et temporelle de la couverture neigeuse. Ces ensembles de données FSC revêtent une valeur substantielle pour les projections climatiques, les études hydrologiques et la gestion de l'eau à l'échelle mondiale et régionale.