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南极Getz F冰架表面冰流速及结构特征时空变化分析

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冰川冻土 2022年第1期44卷 106-116页

作者：赵晔蕾许诗枫许嘉慧黄艳彭小宝王淑杰刘红星余柏蒗吴健平华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241 美国宾夕法尼亚州立大学地理系美国宾夕法尼亚州斯泰特科利奇16802 美国阿拉巴马大学地理系美国阿拉巴马州塔斯卡卢萨35487

冰川裂解与底部消融是南极冰架质量损失的主要部分,这两个过程与全球温度升高密切相关。Getz冰架较阿蒙森海其他冰架对温度的升高更为敏感,开展Getz冰架表面冰流速和结构特征长时间序列分析,对全球气候变化、极地冰川学的发展具有重要... 详细信息

冰川裂解与底部消融是南极冰架质量损失的主要部分,这两个过程与全球温度升高密切相关。Getz冰架较阿蒙森海其他冰架对温度的升高更为敏感,开展Getz冰架表面冰流速和结构特征长时间序列分析,对全球气候变化、极地冰川学的发展具有重要意义。基于Landsat系列影像,采用多尺度半自动化影像匹配算法重建了2000—2017年Getz F冰架表面冰流速,进一步通过遥感影像增强处理及人工目视解译,提取了2000年和2017年Getz F冰架表面结构特征,综合分析Getz F冰架长时间序列冰流速与表面特征。结果表明,2000—2017年间,Getz F冰架表面高冰流速区(850~950 m·a^(-1))逐渐向西部海岸线移动,海岸线向外延伸较大;冰架中西部下游冰裂缝数量明显增多,且冰裂隙呈现由东部上游向东部下游移动的趋势;冰流速总体呈随表面高程的增加而减少的趋势。研究表明Getz F冰架流量由Berry冰川补给较多,且冰流速受变性环极深水消融影响较大;同时,Getz F冰架前缘存在着较大不稳定性。

关键词：南极 Getz冰架冰流速 Landsat 图像匹配

利用偏移量跟踪测定Amery冰架冰流汇合区的冰流速

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武汉大学学报（信息科学版） 2015年第7期40卷 901-906页

作者：邓方慧周春霞王泽民鄂栋臣张辛武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 武汉大学极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室湖北武汉430079 长江勘测规划设计研究院湖北武汉430010

利用35d时间基线的Envisat ASAR数据对,采用偏移量跟踪方法对东南极Amery冰架冰流汇合区的冰流速进行了测定,并对流速结果进行了精度评定和对比分析,验证了本文结果的可靠性。结果显示,Lambert、Mellor及Fisher冰川在Amery冰架后缘交汇... 详细信息

利用35d时间基线的Envisat ASAR数据对,采用偏移量跟踪方法对东南极Amery冰架冰流汇合区的冰流速进行了测定,并对流速结果进行了精度评定和对比分析,验证了本文结果的可靠性。结果显示,Lambert、Mellor及Fisher冰川在Amery冰架后缘交汇处冰流速最大可达800m/a;汇合区接地线附近的冰流速存在一定的变化特征,该特征是辅助确定接地线位置的重要参考信息。

关键词： Amery冰架偏移量跟踪冰流速接地线

利用DInSAR的东南极极记录和达尔克冰川冰流速提取与分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第8期39卷 940-944页

作者：周春霞邓方慧艾松涛王泽民鄂栋臣武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室湖北武汉430079

利用1996年ERS-1/2tandem SAR数据,采用DInSAR方法提取了极记录和达尔克冰川的冰流速,并利用冰流速转换模型和该地区的实测值进行了对比。结果表明,DInSAR结果很好地体现了整个区域的冰流速。对于内陆地区,DInSAR提取的监测点冰流速和... 详细信息

利用1996年ERS-1/2tandem SAR数据,采用DInSAR方法提取了极记录和达尔克冰川的冰流速,并利用冰流速转换模型和该地区的实测值进行了对比。结果表明,DInSAR结果很好地体现了整个区域的冰流速。对于内陆地区,DInSAR提取的监测点冰流速和实测值非常吻合;对于达尔克冰川的前缘,受时间差异和潮汐等因素的影响,DInSAR推求的冰流速结果略小于实测值。

关键词：差分干涉测量冰流速极记录冰川达尔克冰川

基于短周期地震仪内置GPS位置数据的东南极冰流速测定

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中国科学：地球科学 2021年第8期51卷 1332-1340页

作者：傅磊郭井学陈晓非深圳市深远海油气勘探技术重点实验室(南方科技大学) 深圳518055 南方科技大学地球与空间科学系深圳518055 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国极地研究中心极地科学重点实验室上海200136

冰川表面流速是冰川和冰盖的基本特征,冰流速的测定对于南北极冰盖物质平衡估算至关重要.常见的冰流速测定方法包括采用花杆、雪坑及现场GPS地面测量以及遥感测量法.地面GPS测量技术具有高精度优点,然而目前南极大陆冰盖地面GPS监测点... 详细信息

冰川表面流速是冰川和冰盖的基本特征,冰流速的测定对于南北极冰盖物质平衡估算至关重要.常见的冰流速测定方法包括采用花杆、雪坑及现场GPS地面测量以及遥感测量法.地面GPS测量技术具有高精度优点,然而目前南极大陆冰盖地面GPS监测点覆盖较少;基于遥感测量技术的冰盖表面流速测量其分辨率和精度较低.短周期地震仪内置的导航级GPS接收器记录的位置数据,尽管其精度不如大地测量GPS的位置精度,但是可以通过在足够长的时间内采集的导航级GPS数据来准确测量冰流速.本文利用中国第36次南极科学考察期间被动源地震观测时获得的导航级GPS位置信息,准确的对东南极拉斯曼丘陵冰盖和泰山站区冰盖运动特征进行了追踪.结果表明,两地的冰盖基本都向西偏北运动,且月均位移大小约1m;本文在泰山站区的结果与通过大地测量GPS结果基本吻合,说明利用短周期地震仪内置GPS位置信息进行冰盖运动特征的追踪是可行的.靠近中山站的拉斯曼丘陵局部冰流复杂,本文获得的间距200m的测量结果有助于认识该冰流.总之,本文结果对于冰盖动力学研究、冰川质量平衡研究和在地震成像中评估由冰盖流动带来的系统误差具有重要意义.

关键词：短周期地震仪南极冰盖冰流速 GPS

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频率域多核匹配检测埃默里冰架冰流速

遥感信息 2018年第2期33卷 58-65页

作者：杨泽康志忠中国地质大学北京100083

冰架表面流速是对冰架进行动力学研究的重要因素。针对频率域影像互相关检测冰流速的过程中匹配结果对核窗口大小的选择具有敏感性的问题,提出了在影像匹配的过程中使用多个不同大小的核窗口进行匹配验证同名点位置的方法。为了评估该... 详细信息

冰架表面流速是对冰架进行动力学研究的重要因素。针对频率域影像互相关检测冰流速的过程中匹配结果对核窗口大小的选择具有敏感性的问题,提出了在影像匹配的过程中使用多个不同大小的核窗口进行匹配验证同名点位置的方法。为了评估该结果的可靠性,使用美国国家冰雪中心发布的全南极冰流速度集埃默里冰架地区的冰流速作为对比。实验结果表明,所提出方法可以获取较为稳定的埃默里冰架冰流速度场,其结果与全南极冰流速度集埃默里冰架地区的流速基本一致。

关键词： MOA数据频率域影像匹配多核埃默里冰架冰流速

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南极冰盖表面冰流速研究综述

极地研究 2015年第1期27卷 115-124页

作者：陈军柯长青南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210093

冰川表面流速作为南极冰盖物质平衡估算的一项重要内容,对于研究全球变暖背景下的海平面上升具有重要意义。随着技术的进步,南极的冰流速监测方法已经从传统的花杆测量、光学仪器边角测量,发展到先进的GPS测量和遥感观测。南极冰盖冰流... 详细信息

冰川表面流速作为南极冰盖物质平衡估算的一项重要内容,对于研究全球变暖背景下的海平面上升具有重要意义。随着技术的进步,南极的冰流速监测方法已经从传统的花杆测量、光学仪器边角测量,发展到先进的GPS测量和遥感观测。南极冰盖冰流速总体特征是:海岸带冰流速快于内陆冰流速,冰架冰流速快于陆地冰流速,西南极冰流速快于东南极冰流速。未来加强对数据稀疏地区的冰流速监测,扩大冰流速研究的时间尺度,开发冰流速研究的新方法以及构建冰流速波动与气候变化相互关系模型等,成为南极冰流速研究的新热点。

关键词：南极冰盖冰流速遥感监测物质平衡

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东西南极冰流速与质量变化的对比研究

东西南极冰流速与质量变化的对比研究

作者：徐越安徽理工大学

学位级别：硕士

冰盖是地球上储存水量最大的冰体,而南极冰盖占全球冰质量的91%,是全球海平面上升的最大潜在贡献者。近年来,南极东部冰盖、南极西部冰盖质量损失的空间格局变化明显,通过较长时间序列冰流速和质量变化的跟踪分析,可以评估东西南极目前... 详细信息

冰盖是地球上储存水量最大的冰体,而南极冰盖占全球冰质量的91%,是全球海平面上升的最大潜在贡献者。近年来,南极东部冰盖、南极西部冰盖质量损失的空间格局变化明显,通过较长时间序列冰流速和质量变化的跟踪分析,可以评估东西南极目前和未来对全球气候变化的响应。本研究通过光学遥感观测手段,利用Landsat8的陆地冰速度产品GoLIVE对西南极的Amundsen海湾沿岸区域和东南极的Lambert区域进行速度统计,得出2014-2019年间的速度特征及速度变化情况。通过激光测高卫星数据ICESat-2对上述区域进行相关高程的监测,得到研究区域的高程变化,并通过重力卫星GRACE的数据来统计南极整体在2003-2020年间的物质流失和累积情况,同时验证高程变化。最后通过结果分析西南极和东南极的质量变化与速度及速度变化之间的联系。得到如下结论:(1)2014-2019年,西南极Amundsen海湾沿岸区域内陆冰盖流速为0.04-3 m/d,沿岸冰流速为0.8-1 1.3 m/d,年平均速度变化率在30%以上,甚至超过40%,;东南极Lambert区域内陆冰盖流速为0.02-0.06 m/d,而沿岸冰盖的流速在0.01-2 m/d不等,年平均速度变化率在30%以下。东西南极冰盖冰流速的特征为:均呈现出海岸带冰流速大于内陆的基本形态,西南极冰盖流动速度普遍较快,且年际变化较大,表现出较强的流动性;东南极冰盖流速普遍较慢,且年际变化较小,较为稳定。速度变化较大的区域也集中在海岸带附近,且西南极冰流速变化要大于东南极。(2)西南极的Amundsen海湾沿岸区域在2004与2019年的高程总变化为-4.43±35.29 m,年平均高程变化为-27.69 cm/yr,与GRACE数据显示的该区域这两年的质量变化量-464.2 Gt接近;东南极的Lambert区域在2004与2019年的高程总变化为0.09±17.92 m,年平均高程变化为0.56 cm/yr,与GRACE数据显示该区域这两年的质量变化量53.7 Gt接近。东西南极的物质平衡情况为:西南极海岸带物质流失严重,内陆物质流失和累积均存在,南极半岛也有着较为严重的物质流失,西南极总体呈现为相对严重的物质流失状态;东南极内陆区域与沿岸区域质量变化均有增有减,质量变化的范围不大,总体处于一种相对平衡的状态。(3)冰流速在一定程度上可以反映物质平衡状态,但并非冰流速越大的区域质量变化就越显著。冰流速变化同物质平衡状态有着显著的关系,而冰流速度大小在一定程度上可以反应物质平衡状态也正是因为冰流速变化引起了冰流速度大小的改变。图[24]表[3]参[93]

关键词：东西南极冰流速交叉点法质量变化速度联系

星载SAR干涉测量和特征跟踪在冰流速监测中的应用 ——以埃默里冰架局部地区为例

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星载SAR干涉测量和特征跟踪在冰流速监测中的应用 ——以埃默里冰...

作者：王志新中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

南极对全球气候环境变化反应敏感,是感应全球变化的放大器和指示器。冰架是南极变化最剧烈的区域,监测冰架表面流速对研究南极冰盖物质平衡、全球气候变化、陨石预测、冰崩等具有重要意义。埃默里冰架是南极的第三大冰架,冰面水平流速达... 详细信息

南极对全球气候环境变化反应敏感,是感应全球变化的放大器和指示器。冰架是南极变化最剧烈的区域,监测冰架表面流速对研究南极冰盖物质平衡、全球气候变化、陨石预测、冰崩等具有重要意义。埃默里冰架是南极的第三大冰架,冰面水平流速达1～4米/天,冰流量占东南极冰流总量的16%,是国内外研究的热点地区。利用多时相遥感影像监测冰川变化是一种安全、有效、连续、经济的方法,星载SAR凭借其全天候、全天时的成像能力已成为获取极区数据的重要工具。本论文论述了利用SAR干涉测量和特征跟踪提取冰流速的原理和方法,其中特征跟踪又分相干性跟踪和强度跟踪两种算法。以埃默里冰架地区两景时间间隔为1天的ERS-1/2串行干涉数据对为数据源,采用以上方法估算出该地区的冰面流速并结合GPS验证数据得出以下结果与结论:(1)二轨差分计算的冰面平均流速为0.1米/天,与实际情况和GPS观测数据不符,表明在快速冰流区,由于零基线和短时相基线的星载SAR数据几乎不存在,只能借助外部DEM去除地形相位,DEM的精度直接影响着结果的精度。(2)利用相干性跟踪得到的冰面平均流速为1.5米/天,与GPS验证数据较为接近。该方法对SAR数据相干性的要求比差分干涉低,非常适用于监测快速冰流区的冰流速,缺点是运算效率相对偏低,但综合考虑可以作为无可靠DEM的快速冰流区SAR干涉测量的替代方法。(3)利用强度跟踪计算的冰面平均流速为1.0米/天,该方法运算效率高,但精度没有相干性跟踪高,在地物特征不明显的冰架地区精度会降低。(4)本研究对利用星载SAR数据进行南北极和高山地区的冰川冰流监测具有一定的借鉴意义。

关键词：合成孔径雷达合成孔径雷达干涉测量特征跟踪埃默里冰架冰流速

格陵兰彼得曼冰川表面运动特征和季节年度变化分析

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测绘通报 2024年第7期 35-40,54页

作者：田康王志勇李振今张保敬孙士昌山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590

格陵兰冰盖占全球总冰量的10%,其周围分布着许多溢出冰川,冰川消融会使更多的冰注入大海。本文基于96景Sentinel-1A数据,采用偏移跟踪算法获取2019—2022年彼得曼冰川表面流速,对冰川表面运动特征、季节性及年度变化进行分析。结果表明... 详细信息

格陵兰冰盖占全球总冰量的10%,其周围分布着许多溢出冰川,冰川消融会使更多的冰注入大海。本文基于96景Sentinel-1A数据,采用偏移跟踪算法获取2019—2022年彼得曼冰川表面流速,对冰川表面运动特征、季节性及年度变化进行分析。结果表明,彼得曼冰川表面流速呈现明显的季节性变化,夏季流速高,春、秋、冬季流速低,冰川剖面线流速明显快于两侧;2019—2022年冰川主体区域平均流速稳定,上游部分变化趋势一致,2021和2022年冰川主体部分冰流速较2019和2020年快,且高流速持续的时间更长;气温、降水量及风速促进了冰川表面流速运动,而海平面气压对冰川流速有抑制作用。从相关性来看,气温效应最为显著,风速次之,降水量影响最小。

关键词：彼得曼冰川偏移跟踪冰流速季节年度变化气象因子影响