基于早期光学卫星影像的东南极典型冰架冰流速提取和变化分析

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zml19881209
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极地是极度敏感和脆弱的区域,对气候变化极度敏感,极地变化对全球气候变化的放大器和指示器作用日渐明显。全球变暖的背景下,南极与气候之间的相互影响以及海平面的变化的研究至关重要。冰架直接与冰盖相连,对冰盖提供支撑,与大气和海洋相互作用,是极地区域变化研究的关键之一。冰架表面冰流速是冰架变化直接体现,也是估计南极冰盖物质平衡的一个重要参数,对其进行长时间序列的监测对评估南极对气候变化的响应有重要意义。
  南极恶劣的自然条件使得实测数据数量稀少,使用遥感影像对冰流速进行监测已经成为应用非常广泛的方式。受限于卫星和遥感技术的发展,目前对南极冰架大部分的研究结果都源于1980年之后的遥感数据,很多区域存在早期冰流速数据的缺失。
  本文使用早期的解密间谍卫星影像和Landsat卫星影像,提取了南极典型冰架区域1960S到1980S的冰流速。基于对早期遥感影像进行预处理获得精密几何地位的正射影像,本文提出了基于三角网约束策略下的特征点和格网点匹配方法,提高了匹配的精度和密度;剔除误匹配之后对结果进行了检核和精度评定,表明该方法可以获取精度较高的冰流速结果,最后以800m的分辨率插值制作出冰流速图。
  接下来本文提取了Filchner区域、Fimbul区域和David区域三个地区的早期冰流速数据,结合海岸线的变化情况和后期的冰流速数据来对冰流速的变化进行了分析,得出以下结论:David区域1973-1974间到1973-1989年之间冰舌上的流速有一个幅度约为120m/y的加速,之后基本保持稳定的速度向海洋推进;Fimbul冰架和Jelbart冰架相邻,呈现出非常相似的变化趋势,在本文提取的冰流速时期之前发生过崩解,之后保持较为稳定的状态。Jelbart冰架前端自1985年以来有较为明显的加速趋势,Fimbul冰架流速未发生明显变
  化,但两个冰架的流速变化幅度不大,整体呈现出较为稳定的状态;Filchner冰架的流速也较为稳定,在后面的20几年中没有发生明显变化。总体来说,三个冰架都呈现出较为稳定的状态,流速和海岸线在前一次崩解之后都为发生剧烈的变化,一定程度上表明东南极对气候变化的响应较为稳定。
  最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
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