冰层厚度变化是评估冰川物质平衡的重要环节,利用表面平行流假设并结合升降轨SAR数据集估算冰厚变化的方法近年来被视为研究热点.然而,这类方法往往需要通过正则化手段抑制观测不足引发的解算不确定性,而传统二范数的解算策略也易受到观测粗差引起的误差传播.为解决这一问题,本研究以锡亚琴冰川为例,提出结合Sentinel-1/2和高分三号数据估算偏移量,通过联合解算偏移量和迭代重加权最小二乘得到冰川三维流速和冰层厚度变化.通过多源数据增加观测量的思想取代正则化,消除正则化因子主观性对结果的影响.在表面平行流假设的条件下监测显示2018年7—9月锡亚琴冰川非表面平行流速约为-0.018 m·d-1,冰川主要表现为消融.与仅利用Sentinel-1升降轨道数据的解算结果相比,结合Sentinel-2和高分三号数据显著提高了三维流速的估计精度.在东西、北南和垂直方向上,精度分别提升了51%、30%和31%.研究结果表明多影像联合解算有助于提高冰川厚度变化精度,而我国高分三号卫星数据的应用显著提升了三维流速的解算精度.
冰层厚度变化是评估冰川物质平衡的重要环节,利用表面平行流假设并结合升降轨SAR数据集估算冰厚变化的方法近年来被视为研究热点.然而,这类方法往往需要通过正则化手段抑制观测不足引发的解算不确定性,而传统二范数的解算策略也易受到观测粗差引起的误差传播.为解决这一问题,本研究以锡亚琴冰川为例,提出结合Sentinel-1/2和高分三号数据估算偏移量,通过联合解算偏移量和迭代重加权最小二乘得到冰川三维流速和冰层厚度变化.通过多源数据增加观测量的思想取代正则化,消除正则化因子主观性对结果的影响.在表面平行流假设的条件下监测显示2018年7—9月锡亚琴冰川非表面平行流速约为-0.018 m·d-1,冰川主要表现为消融.与仅利用Sentinel-1升降轨道数据的解算结果相比,结合Sentinel-2和高分三号数据显著提高了三维流速的估计精度.在东西、北南和垂直方向上,精度分别提升了51%、30%和31%.研究结果表明多影像联合解算有助于提高冰川厚度变化精度,而我国高分三号卫星数据的应用显著提升了三维流速的解算精度.
冰层厚度变化是评估冰川物质平衡的重要环节,利用表面平行流假设并结合升降轨SAR数据集估算冰厚变化的方法近年来被视为研究热点.然而,这类方法往往需要通过正则化手段抑制观测不足引发的解算不确定性,而传统二范数的解算策略也易受到观测粗差引起的误差传播.为解决这一问题,本研究以锡亚琴冰川为例,提出结合Sentinel-1/2和高分三号数据估算偏移量,通过联合解算偏移量和迭代重加权最小二乘得到冰川三维流速和冰层厚度变化.通过多源数据增加观测量的思想取代正则化,消除正则化因子主观性对结果的影响.在表面平行流假设的条件下监测显示2018年7—9月锡亚琴冰川非表面平行流速约为-0.018 m·d-1,冰川主要表现为消融.与仅利用Sentinel-1升降轨道数据的解算结果相比,结合Sentinel-2和高分三号数据显著提高了三维流速的估计精度.在东西、北南和垂直方向上,精度分别提升了51%、30%和31%.研究结果表明多影像联合解算有助于提高冰川厚度变化精度,而我国高分三号卫星数据的应用显著提升了三维流速的解算精度.
冰川厚度和地形数据是开展冰川动力学模拟研究的基础,分析冰川厚度分布和地形特征对于认识冰川运动速度、应力和冰川变化特征具有重要意义。2021年9月开展了祁连山宁缠河3号冰川探地雷达测厚工作,并运用普通克里金插值法对所测冰厚和冰面高程数据做空间插值处理,根据数据结果分析了冰川剖面和整体厚度分布及地形特征,还进一步研究了冰川近年来的变化。结果表明:宁缠河3号冰川冰体较厚的部位主要分布在底床地形较为平坦的区域内,冰川厚度大致上呈现由中部向边缘递减的趋势,随海拔高度上升则表现出“先增大、后减小”的特点;冰床地形的起伏变化相较于冰面更加强烈,并且冰床横剖面上存在斜坡、复式槽谷和V形谷等多种地形形态;2021年宁缠河3号冰川面积约为1.08 km2,最大厚度为60 m,平均厚度为24.1 m,冰储量为0.026 km3;2009—2021年冰川面积、平均厚度和冰储量分别减少0.123 km2、3.3 m和0.007 km3,年均变化率分别为-1.03×10-2 km2·...
冰川厚度和地形数据是开展冰川动力学模拟研究的基础,分析冰川厚度分布和地形特征对于认识冰川运动速度、应力和冰川变化特征具有重要意义。2021年9月开展了祁连山宁缠河3号冰川探地雷达测厚工作,并运用普通克里金插值法对所测冰厚和冰面高程数据做空间插值处理,根据数据结果分析了冰川剖面和整体厚度分布及地形特征,还进一步研究了冰川近年来的变化。结果表明:宁缠河3号冰川冰体较厚的部位主要分布在底床地形较为平坦的区域内,冰川厚度大致上呈现由中部向边缘递减的趋势,随海拔高度上升则表现出“先增大、后减小”的特点;冰床地形的起伏变化相较于冰面更加强烈,并且冰床横剖面上存在斜坡、复式槽谷和V形谷等多种地形形态;2021年宁缠河3号冰川面积约为1.08 km2,最大厚度为60 m,平均厚度为24.1 m,冰储量为0.026 km3;2009—2021年冰川面积、平均厚度和冰储量分别减少0.123 km2、3.3 m和0.007 km3,年均变化率分别为-1.03×10-2 km2·...
针对高寒和干旱极端生态环境水循环变化对国家生态安全的重要性,需要开展水循环关键参量监测设备与技术研究。本文重点围绕水循环关键参量野外原位/移动/非接触式、自动、稳定监测等技术难点,开展了一系列监测生态系统水-土-气-冰-雪的关键参量的新技术设备研究。通过构建基于物联网的天地一体化生态系统监测体系,打破行业技术壁垒,促进工程技术、地质学、计算机科学等不同领域的跨学科合作,共同开展极端生态环境水循环关键参量监测技术研究与创新,并将实现对重要生态功能区的大范围、全天候、立体化监测,对推进我国生态文明建设具有重要支撑作用,促进并实现我国生态监测技术的综合应用和发展。
针对高寒和干旱极端生态环境水循环变化对国家生态安全的重要性,需要开展水循环关键参量监测设备与技术研究。本文重点围绕水循环关键参量野外原位/移动/非接触式、自动、稳定监测等技术难点,开展了一系列监测生态系统水-土-气-冰-雪的关键参量的新技术设备研究。通过构建基于物联网的天地一体化生态系统监测体系,打破行业技术壁垒,促进工程技术、地质学、计算机科学等不同领域的跨学科合作,共同开展极端生态环境水循环关键参量监测技术研究与创新,并将实现对重要生态功能区的大范围、全天候、立体化监测,对推进我国生态文明建设具有重要支撑作用,促进并实现我国生态监测技术的综合应用和发展。
近年来,西昆仑山冰川物质平衡异常现象受到广泛关注,然而该地区冰川末端却同时存在前进(常态)、后退、稳定及跃动多种状态。冰川末端进退不仅与气候变化引起的物质平衡变化有关,还与冰川的运动速度变化密切相关。以往研究多集中在前者,而对后者研究较少。因此,本文基于ITS_LIVE v01速度产品,结合西昆仑山冰川表面高程变化及冰川厚度资料,分析西昆仑山地区具有不同变化状态的冰川在2000—2018年的表面运动速度变化特征。结果表明,西昆仑山冰川在研究时段内的多年平均运动速度为6.35 m·a-1,年均速度波动上升,这主要是由该区域冰川表面高程整体上呈增加趋势[(0.15±0.02) m·a-1]即冰川物质增加所造成;末端前进冰川的多年平均运动速度为4.07 m·a-1,年平均运动速度在研究时段内呈增加趋势,这主要与该类冰川在研究时段内物质略微增加有关;末端后退冰川多年平均速度约为4.86 m·a-1,年平均运动速度在研究时段内呈减小趋势,这主要与该类冰川物质亏损、减薄有关;末端稳定冰川多年平均速度约为3.04...
近年来,西昆仑山冰川物质平衡异常现象受到广泛关注,然而该地区冰川末端却同时存在前进(常态)、后退、稳定及跃动多种状态。冰川末端进退不仅与气候变化引起的物质平衡变化有关,还与冰川的运动速度变化密切相关。以往研究多集中在前者,而对后者研究较少。因此,本文基于ITS_LIVE v01速度产品,结合西昆仑山冰川表面高程变化及冰川厚度资料,分析西昆仑山地区具有不同变化状态的冰川在2000—2018年的表面运动速度变化特征。结果表明,西昆仑山冰川在研究时段内的多年平均运动速度为6.35 m·a-1,年均速度波动上升,这主要是由该区域冰川表面高程整体上呈增加趋势[(0.15±0.02) m·a-1]即冰川物质增加所造成;末端前进冰川的多年平均运动速度为4.07 m·a-1,年平均运动速度在研究时段内呈增加趋势,这主要与该类冰川在研究时段内物质略微增加有关;末端后退冰川多年平均速度约为4.86 m·a-1,年平均运动速度在研究时段内呈减小趋势,这主要与该类冰川物质亏损、减薄有关;末端稳定冰川多年平均速度约为3.04...
文章以青藏高原喀喇昆仑地区却哥隆玛冰川、锡亚琴冰川和巴尔托洛冰川3条规模较大且具代表性的冰川作为研究对象,利用Sentinel-1A卫星雷达影像和像素跟踪算法获取冰川表面流速数据,并基于数字高程模型(digital elevation model, DEM)和冰川表面流速数据,运用层流理论对目标冰川进行厚度反演和冰储量估算;采用全球冰川厚度产品对反演结果进行准确度评价,同时探讨采用层流理论反演冰厚的内在机制及存在的不确定性。结果表明,采用层流理论反演冰川厚度具有较好的可行性。研究结果可为青藏高原冰冻圈动态变化研究提供参考。