基于振幅跟踪技术监测nylchek冰川吉尔吉斯斯坦的冰流表面速度技术殿堂

冰川是重要的淡水资源,Inylchek冰川是世界上最长的冰川之一,60km长,有南北两个分支,海拔3000-4000米,最小坡度2°。

为了监测冰川的运动,本研究获取了高重访周期、高分辨率的SAR数据,区域有GPS测量。冰川快速移动的区域由于失相干,使用相位来测量冰川运动是不可行的(Inylchek冰川流速达到40cm/天)。因此,采用振幅跟踪(Amplitude Tracking)技术得到Inylchek冰川表面的速度值。

去平和滤波之后的干涉图上冰川移动的区域失相干

所选择的数据源为:升轨和降轨的条带(StripMap)模式的TerraSAR-X数据,2009年4月-10月,2010年2月-11月,时间间隔11天(少量时相没有获取数据),最大时间间隔是33天,一共是124景数据。数据按照轨道方向和时间分为以下两组:

振幅跟踪技术量测冰川流速技术路线图如下图所示:

振幅跟踪技术量测冰川流速技术路线图

降轨数据集得到冰川表面流速在各时相上的变化

升轨数据集得到冰川表面流速在各时相上的变化

升降轨数据的结果在夏季有偏差

Inylchek冰川的南部流入默兹巴赫湖(Lake Merzbacher)冰湖,朝西的分支成为了不活动的冰流。

Inylchek冰川的两个分支

Inylchek冰川的两个分支流速流向

已有研究证明此处冰川往年的流速流向。

2005年8月GPS量测得到的冰川流速和流向

参考文献:Mayer, C., Lambrecht, A., Hagg, W., Helm, A. and Scharrer, K., 2008: Post-drainage ice dam response at Lake Merzbacher, Inylchek glacier, Kyrgyzstan. Geogr. Ann., 90 A (1): 87-96

2004年9月,ENVISAT ASAR数据用最大似然法估算冰川流速流向

参考文献:Erten, E., Reigber, A., Hellwich, O. and Prats, P., 2009: Glacier Velocity Monitoring by Maximum Likelihood Texture Tracking. IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, 47 (2): 394-405

默兹巴赫湖(Lake Merzbacher)冰湖溃决前后

降轨数据得到的2009年7月18-29日冰川流速

降轨数据得到的2009年7月28-8月9日冰川流速

降轨数据得到的2009年8月9-31日冰川流速

降轨数据得到的2010年6月24-7月16日冰川流速

降轨数据得到的2010年7月16-27日冰川流速

以上研究表明:对于冰川快速运动失相干的区域,特征跟踪是一种较好的干涉测量方法,对测量冰川运动学很有用;Inylchek冰川的表面速度逐年变化,但趋势都是一样;升轨数据集和降轨数据集在夏季得到的结果偏差约20厘米/天,原因有待进一步研究;在静止的冰川下部短期内表面流速增加与每年默兹巴赫湖冰湖溃决有关;TerraSAR-X数据可以满足高海拔冰川的短期和高空间分辨率的重复观测。

【本案例来自GFZ Helmholtz Centre Potsdam】

THE END
0.我国科考队通过多方配合监测冰川变化共谋美丽生态家园中国科学院西北生态环境资源研究院唐古拉山冰川监测站长 何晓波:我们过来利用科学上的手段,然后结合他们15年以来的数据,希望能做一下至少15年的我们背后这一条冰川的变化,也能给当地的居民说清楚这条冰川是为什么变化,怎么变化,我们如何保护这一块的东西。 jvzquC41pg}t0‚hyd0ipo872453158671euovnsva77949=7:0nuo
1.中国科学家多元探索保护冰川杜文涛告诉记者,在当前温室气体排放量下,人工增雪可有效保护冰川。今年,研究团队还将加强与气象部门的合作,优化高山区人工增雪立体作业方案,努力提升保护效果,扩大保护范围;同时积极引入新手段,持续做好冰川监测研究,以获取更精准的数据,为科学保护奠定基础。 jvzq<84yyy4ykwmwcpku0lto1iuoi‚n142862>591dhd4kh5846e4=896cg7gk>6e:86enf981i/j}rn
2.我校与中科院西北院成功研发冰川实时综合监测系统新闻网讯(通讯员吴江龙、徐永芳)日前,中国南极测绘研究中心联合中国科学院西北生态环境资源研究院玉龙雪山冰冻圈与可持续发展野外观测研究站(简称“玉龙雪山站”),成功研发了中国第一套冰川实时监测系统。该系统可极大地减轻高海拔冰川人工监测的工作强度及潜在风险,同时提升数据采集的连续性、精确性、时效性及在线可视化。jvzquC41pg}t0€mw0gjv0ls1kplp1:5371<69:50jvs
3.冰川学(冰川学)冰川学是研究地球表面各种自然冰体的学科。冰川学的外文原意为冰学。冰川学有狭义和广义之分。广义冰川学除研究冰川、冰盖的形成、特征、变化和作用过程外,还研究地表积雪、雪崩、风吹雪、季节结冰、海冰、河冰、湖冰、地下冰等一切冰体;现代冰川学研究内容大致由三部分组成:冰川物理、冰川水文与冰川气候、冰川地质jvzq<84okr4mwxmgfcthcx3eqo5mwxmgfcthcx4;45933?>2::>:4>8420nuou
4.珠峰“新身高”是怎么测出来的?除了用于监测与研究外,珠峰测量的结果与普通公众关系大吗?蒋涛认为,除了获取重要地理信息外,最重要的一点是,珠峰高程的变化能典型地反映出全球气候变暖的趋势。 据其介绍,除了珠峰高程测量,这次任务还包括对珠峰及其周边地区冰川变化的监测、地壳变化的监测等。 jvzquC41pg}t0sxvx0ipo8f142813;6213<19><33;?4;>3ujvsm
5.研究称每年冰川融化对海平面上涨影响甚微每年融化的冰川体积相当于150万个撞沉泰坦尼克号的冰山,但对全球海平面上涨的影响甚微。 据《每日邮报》报道,科学家揭示,实际上每年冰川融化对全球海平面上涨的影响极其微小,大约为49微米,仅为一根人体头发的宽度大美国科学促进协会年会:冰川融化危及人类生存小。 专家估计,全球变暖每年融化的冰川体积相当于150万个撞沉jvzquC41ykqj0jsvrgjjc7hqo1gsvrhng/<5:=6/2
6.“巅峰使命”珠峰科考:记者探访珠峰绒布冰川融水径流与水质监测来自中科院青藏高原研究所的邬光剑表示,珠峰地区的水-气界面的二氧化碳交换速率大,意味着二氧化碳在水-气界面的交换过程强烈,这对于深入认识冰川消融的气候环境影响具有重要意义。为了更加准确地获得数据,今年,科考分队还在珠峰绒布冰川融水径流观测点新增了水文测流船,对河道流量流速进行测量测绘。jvzquC41yy}/yxwmgtio0ls1e1814<227/841@=6:;<30|mvon
7.AWS物联网连接的数据记录器在冰川环境中的性能比较:CampbellCR1000X与本文研究了在冰川环境中用于天气监测的商业和开源数据记录器的开发与实施。通过对比Campbell CR1000X和基于ESP32的开源数据记录器,展示了在高山地区部署物联网网络的实用性。商业数据记录器根据制造商指南配置,与AWS IoTCore建立安全的MQTT通信;开源数据记录器则需在Arduino IDE中开发自定义脚本,克服网络重连和数据完整性jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8gkvasjmn4ctvodnn4fgvgjn|4367846997