Monitoring lake ice phenology from CYGNSS: Algorithm development and assessment using Qinghai Lake, Tibet Plateau, as a case study
Notice bibliographique
Résumé
This study introduces the first use of Global Navigation Satellite System Reflectometry (GNSS-R) for monitoring lake ice phenology. This is demonstrated using Qinghai Lake, Tibetan Plateau, as a case study. Signal-to-Noise Ratio (SNR) values obtained from the Cyclone GNSS (CYGNSS) constellation over four ice seasons (2018 to 2022) were used to examine the impact of lake surface conditions on reflected GNSS signals during open water and ice cover seasons. A moving t-test (MTT) algorithm was applied to time-varying SNR values allowing for the detection of lake ice at daily temporal resolution. Strong agreement is observed between ice phenology records derived from CYGNSS and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) imagery. Differences during freeze-up (i.e., the period starting with the first appearance of ice on the lake until the lake becomes fully ice covered) ranged from 3 to 21 days with a mean bias error (MBE) and mean absolute error (MAE) of 10 days, while those during breakup (i.e., the period beginning with the first pixel of open water and ending when the whole lake becomes ice-free) ranged from 3 to 18 days (MBE and MAE: 6 and 7 days, respectively). Observations during the breakup period revealed the sensitivity of GNSS reflected signals to the onset of surface (snow and ice) melt before the appearance of open water conditions as determined from MODIS. While the CYGNSS constellation is limited to the coverage of lakes between 38° S and 38° N, the approach presented herein will be applicable to data from other GNSS-R missions that provide opportunities for the monitoring of ice phenology from large lakes globally (e.g., Spire constellation of satellites).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».