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基于多期RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Position System)高精度测量数据,通过冰面高程变化开展北极Austre Lovénbreen冰川物质变化研究。首先基于冰面GPS测点开展多种空间插值方法的比对,兼顾冰面DEM(DigitalElevationModel)的平滑特性以及插值结果的准确性,优选自然邻域法作为冰面地形的插值算法;继而利用2013—2015年3期RTK-GPS数据,通过冰面地形内插和测线交叉点比对两种方式开展了AustreLovénbreen冰川表面高程变化的分析,结果表明交叉点方法的精度更高,而地形内插法在测线之间的空白区域存在较大误差。最后通过冰雪密度估计将高程变化转化为水当量,计算相应时段的冰川物质平衡:积累区密度取500 kg·m-3,消融区密度取900 kg·m-3,得到2013—2014年和2014—2015年的物质平衡分别为–0.277m w.e.和0.065m w.e.。该物质平衡结果相较于传统的冰面物质平衡而言存在一定的差异,主要源于测量时段的不一致,以及可能存在的冰川内部物质变化。此外,将RTK-GPS交叉点高程的年际变化与所在高程进行联合分析,发现冰川物质变化与冰川高程分布既有较强的相关性,部分区域也存在一些差异。总体而言,冰川物质年变化的海拔梯度为2.67‰,在海拔越低的区域冰川消融得越快,随海拔上升消融减慢,在高海拔或冰川边缘区域还存在少量物质积累。 相似文献
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2005年7月至8月,中国北极黄河站第二次科学考察期间,科考队员针对黄河站附近首次队踏勘选定的两条典型冰川(AustreLov啨nbreen和Pedersenbreen),开展了以监测冰川物质平衡和冰川运动为主要内容的研究课题。本文分析了利用差分GPS进行北极冰川运动监测的可行性和优越性;初步处理了首期GPS监测的数据,并进行了精度分析,得出了较为满意的结果;针对北极冰川特殊的地理环境,探讨了在北极冰川上进行GPS测量应该注意的问题。 相似文献
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《极地研究》2021,33(1)
南极冰盖表面冰面湖的形成和变化是衡量南极冰盖表面融化的重要指示器,对研究全球气候系统具有重要意义。本文利用Landsat和Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)光学数据,对2000—2017年间的东南极极记录冰川地区的冰面湖进行长时序的变化监测,分析其面积、深度和体积的年际和季节变化规律,并结合中山站温度数据和AdvancedLandObservingSatelliteDigitalElevation Model (ALOS DEM)探讨冰面湖与气温、高程和地形之间的关系。结果表明,极记录冰川地区的冰面湖在每年12月前形成,12月进入快速增长阶段,其面积、深度和体积在次年1月中下旬均达到峰值;冰面湖的面积、深度和体积的变化都呈现较好的一致性,且冰面湖的变化与正积温密切相关; 92%的冰面湖分布在高程低于200 m的区域,易形成于多条水流路径汇集处或水流路径密集处。 相似文献
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近50a来天山博格达峰地区四工河4号冰川表面高程变化特征 总被引：5，自引：3，他引：2
基于GIS技术,利用GPS测量数据和1962年地形图分别建立两期DEM,通过对比重点研究了四工河4号冰川1962-2009年冰舌区的表面高程变化特征。结果表明:1962-2009年间,冰舌区平均减薄15±10 m,年均减薄约0.32±0.2 m,冰储量亏损达(14.3±9.5)×10-3km3,折合水当量(12.9±8.6)×10-3km3。不同海拔、坡度区间冰面高程变化差异显著,海拔较低、坡度较缓区域的变化最为强烈。在气候变暖的趋势下,四工河4号冰川发生强烈消融,标志着博格达峰地区的冰川正处于物质严重亏损的状态,直接影响到流域水资源状况。 相似文献
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本文叙述了作者 1 996年参加“北极追踪”科学考察队进行首次北极测绘科学考察期间 ,使用 GPS全球定位观测系统 ,沿雷索柳特 ( Resolute)—夸那 ( Qaanaaq)—卡波郁科 ( Kap Yok)—尤里科 ( Eureke)—北极点 ( North Pole)—尤里科—雷索柳特的考察路线 ,进行了冰海考察路线导航、寻找北极点、夸那及雷索柳特定点观测。事后采用高精度 GPS数据处理科研软件 GAMIT对采集得到的数据进行了处理、分析 ,得到了观测点的地心及大地坐标和各点到北京的空间基线长。结果表明 ,利用 GPS定位系统在北极地区进行大规模范围内、高精度监测地壳运动和环境动态变化是完全可行的。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(4)
SRTM DEM和ASTER GDEM数据作为目前全球最完整的高精度地形数据,自发布以来,就一直是全球范围内应用最为广泛的DEM数据,其精度评价问题也是历来研究的焦点。但目前研究多集中在中小区域或典型地形区,且多以DEM高程数据精度分析为主,缺乏误差空间分布规律的探究。该文以中国大陆为研究区域,以GLA14点数据为参考高程,研究两类DEM的误差统计特征和空间分布特征。研究表明:SRTM DEM和ASTER GDEM在我国的精度稍优于标称精度,但整体上存在约1m的系统性误差;SRTM DEM误差在平坦区域呈菱形分布,而在地势复杂区域,误差与地形具有较强的相关性;ASTER GDEM误差呈明显的条带状分布且误差正负值间隔分布,条带方向为东北-西南方向,与SRTM DEM相比,ASTER GDEM受地形影响较小。研究结论对两类DEM的应用、融合等研究有着一定的参考价值。 相似文献
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北极斯瓦尔巴群岛冰川大多数属于亚极地型(sub-polar)或多热型(polythermal)。Austre Br(?)ggerbreen和Midre Lovénbreen冰川(＜10km~2)长时间系列物质平衡研究显示,自小冰期结束以来几乎所有的观测年中夏季消融比冬季积累更大,导致冰体稳定地减小；而面积更大、海拔高度更高的冰川如Kongsvegen冰川(105km~2)则更加接近稳定态的平衡。斯瓦尔巴群岛冰川流动速率一般较低,但跃动相当频繁,控制跃动型冰川空间分布的因素包括冰川长度、基底岩性和多热场。可通过冰川水文特征、钻孔温度测量和无线电回波探测获取斯瓦尔巴群岛冰川热场的信息。斯瓦尔巴群岛冰川的低流速和多热性结构对冰川上的排水系统相当重要,整个群岛淡水径流的四个主要来源分别是冰川消融、雪融化、夏季降雨和冰崩解,经验回归方法和模式方法用于计算淡水径流量。因夏季融水渗浸作用、采样分辨率低和化学成分分析有限,早期斯瓦尔巴群岛冰芯的准确定年受到严重影响,但最近的研究显示,来自斯瓦尔巴群岛冰帽的冰芯数据仍然能够提供重要的气候和环境信息。通过我国北极黄河站2005年度科学考察,我们已初步建立了Austre Lovénbreen冰川和Pedersenbreen冰川监测系统,并计划在Austre Lovénbreen冰川进行钻孔温度测量、冰川气象要素观测、冰川前缘水文观测以及冰川厚度和内部结构测量,重点开展斯瓦尔巴群岛冰川基本特征和发育条件、冰川表面能量和物质平衡、冰川波动与气候变化关系、淡水径流年际和季节性变化和气/雪/冰界面过程等方面的研究。 相似文献
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南极冰盖数字高程模型(digital elevation model,DEM)对南极环境变化和地形研究具有重要作用,利用GPS实测数据和卫星测高数据建立DEM是构建南极冰盖表面DEM的重要方法。考虑到实测GPS数据的精度较高,而卫星测高的空间分辨率占优,本文探讨综合利用这两种数据构建南极Dome A区域DEM。法国国家空间研究中心和印度空间研究组织共同研制的SARAL卫星是Envisat的后续卫星,搭载的Alti Ka雷达高度计首次采用了Ka波段,可以极大减小电离层的影响,提高测距精度和卫星数据的空间分辨率。本文首先利用中国南极第29次科学考察在Dome A区域的实测GPS数据对SARAL数据进行精度评定,然后利用实测GPS数据对SARAL测高数据进行高程修正,联合GPS数据获取得到了Dome A区域300 m分辨率的DEM。结果表明SARAL的高程精度为0.615 m,而联合GPS数据能改善DEM精度,提高到0.261 m。 相似文献
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无人机遥感能够获取高精度、高分辨率的冰川表面三维形态,有助于揭示冰川的运动和消融变化,现已成为冰川变化监测的重要技术支撑。针对无人机高分辨率影像能够有效识别表碛覆盖型冰川表面细节特征点的优势,本文引入金字塔影像集和最小二乘匹配方法联合开展特征点的追踪,用以实现冰川表面特征点三维位移场提取和动态变化分析。以贡嘎山贡巴冰川冰舌区作为典型研究区域,利用高分辨率无人机影像生成消融期前后（2018年6月9日和10月17日）的正射影像数据和数字表面模型,基于2期正射影像提取冰川表面特征点并实施追踪以获得三维位移场,在此基础上初步探明贡巴冰川冰舌段表面位移速率最大为7.51 cm/d,垂向消融速率超过11 cm/d。本文相关研究数据和结果可为冰川及复杂地形山区地质灾害的监测提供参考。 相似文献
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During the 2005 Arctic Yellow River Station expedition, the research on monitoring the movement and mass balance of two glaciers around Ny-lesund, Austrelovénbreen and Pedersenbreen, which were selected in the 2004 Yellow River Station expedition were conducted. This paper analyzes the feasibility and advantage in using GPS method to monitor the Arctic glaciers' movement, estimates the precision of first time measured GPS data and discusses the relevant problems in surveying on the Arctic Glaciers with GPS. 相似文献
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Wilfred H. Theakstone Frank M. Jacobsen & N. Tvis Knudsen 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》1999,81(4):767-776
The most labour-intensive and time-consuming part of many mass balance programmes is the acquisition of snow depth data. The standard technique, which involves probing the snow cover at intervals along a series of profiles, generally by an individual on skis, may involve more than 300 discrete measurements along a total of more than 20 km of profiling at a single glacier. Kinematic surveying with a global positioning system (GPS) in differential mode provides much more information about changes of glacier surface level and snow thickness between surveys. The positions of a large number of points can be fixed in a relatively short time by GPS surveying, and the technique is usable in adverse weather conditions. With real-time kinematic GPS surveying, it is possible to return to the same positions (longitude, latitude) during successive field programmes, and a previously followed route can be retraced precisely. GPS surveying facilitates the production of accurate glacier maps for mass balance programmes. Data obtained by snow depth probing and GPS surveying in 1995 at Austre Okstindbreen, the largest glacier of the Okstindan area, Norway (66°N), indicate that repeated GPS surveys are likely to provide a large amount of information on withinyear and between-year changes of surface topography and are not subject to the errors in mass balance calculations which arise from probing snow depths along selected profiles. Kinematic GPS surveying of several glaciers within an area would overcome the difficulties arising when mass balance studies are confined to a single glacier within a particular area. 相似文献
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Mass Balance Methods on Kongsvegen, Svalbard 总被引：3，自引：0，他引：3
J.O. Hagen K. Melvold T. Eiken E. Isaksson & B. Lefauconnier 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》1999,81(4):593-601
On the glacier Kongsvegen (102 km2) in northwest Spitsbergen, Svalbard, traditional mass balance measurements by stake readings and snow surveying have been conducted annually since 1987. In addition, repeated global positioning system (GPS) profiling, shallow core analysis and ground-penetrating radar (GPR) surveying have been applied. The purpose of this paper is to evaluate the input from the different methods, especially the GPS profiling, using the results from the traditional direct method as a reference. The annual flow rate on Kongsvegen is low (2 ? 3 m a?1), and the emergence velocity is almost negligible. Thus the geometry changes of the glacier, i.e. the change in altitude per distance from the head of the glacier, should reflect the change in net balance of the glacier. The mean annual altitude change from the longitudinal, centreline GPS profiles was compared to the direct stake readings and showed a very good agreement. On Kongsvegen the measured actual ice flux is so low that the mass transfer down-glacier at the mean equlibrium line altitude is less than 10% of what is needed to maintain steady-state geometry. This is clearly shown in the changing altitude profiles. GPS profiling can be used on large glaciers in remote areas to monitor geometry changes, ice flow and net mass balance changes. However, it requires that the centreline profile changes are representative for the area/altitude intervals, i.e. that the accumulation and ablation pattern is evenly distributed. For this purpose the GPR surveying quickly gave the snow distribution variability over long distances. Shallow cores drilled in different altitudes in the accumulation area were analysed to detect radioactive reference layers from the fallout after the Chernobyl accident in 1986, and showed very good agreement to the direct measured net balance. Thus older reference horizons from bomb tests in 1962 could be used to extend the net balance series backwards. 相似文献
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GPS全球定位系统及其在地学遥感中的应用价值 总被引：1，自引：0，他引：1
本文阐述了ＧＰＳ全球定位系统的定位特点、结构性能、观测原理与工作方式，在此基础上分析说明了ＧＰＳ在地学遥感中的应用价值：（１）野外调查中的定位监测与测量；（２）遥感影象定位校正；（３）ＧＩＳ地学编码；（４）全球环境信息定位。 相似文献
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利用中国南极科学考察第24航次采集的大气CO2浓度与AIRS的大气红外辐亮度进行统计回归,获取两者间的拟合关系。与该航次随机选取的60°S附近验证点比较,平均相对偏差为1.09%。同时,将拟合函数应用于对应第26航次同位置、近时间点的AIRS大气辐射值,其结果和第26航次走航数据进行比对,平均相对偏差为2.12%。对比同纬度下第24航次的精度,其精度有明显的下降,结果表明,利用统计回归的计算方式具有一定的局限性。 相似文献
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利用北斗/GPS双系统四频率接收机,于2011年10月至2012年4月采集了中国第28次南极考察沿线的北斗和GPS实测数据,跨度北至中国天津,南至南极内陆昆仑站。从C/A码伪距的信噪比和多路径、可见卫星数、PDOP值、标准定位的精度等方面对比分析了北斗和GPS系统在航线上不同区域,尤其是在远洋及南极地区不同运动状态下的定位效果。结果表明现阶段的北斗系统信号质量总体上与GPS相当;在45°以内的中低纬度地区,动态定位精度与GPS相当,水平和高程方向分别可达10 m和20 m左右,而静态定位水平方向精度为米级,与GPS相当,高程方向10 m左右,较GPS略差;在中高纬地区,由于可见卫星数较少、卫星分布较差,定位精度较差或无法定位。 相似文献
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The origin of two ridges on the eastern slopes of Mt Allen, southern Stewart Island, has remained equivocal, with differences of opinion over the exact process-mechanisms of formation. A variety of approaches was used to test a number of possible hypotheses about the origin of the ridges. These include topographic and spatial positioning, geomorphology, sedimentology and palaeoclimatological extrapolations to reconstruct two small former cirque glaciers with equilibrium line altitudes (ELAs) of c. 600 m. It would appear the two ridges reflect a glacial origin, the glaciers interpreted as forming during the Last Glacial Maximum (LGM) in New Zealand. Whilst glaciation during this time (18–19 ka) was extensive in the Southern Alps, the restricted nature of glaciation on Mt Allen suggests the low altitude restricted glaciation to niche sites on the lee side of upland areas. 相似文献
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监测和预测冰盖的行为和演化趋势对于研究未来全球气候及海平面变化具有重要的科学意义。地球物理探测成为极地现场考察中最重要的技术手段并取得巨大成功,而航空地球物理的独特优势成为极地科考最有发展潜力的研究方向。经过多年努力,中国成为第4个拥有极地航空地球物理科学考察能力的国家,并在中国第32次南极考察期间完成东南极伊丽莎白公主地(PEL)数千平方千米的航空地球物理探测任务。对于航空地球物理勘探而言,航空测点定位是首要而基础性的工作,本文针对航空地球物理测量中GPS定位数据后处理工作目标,通过一系列的方法和软件对比试验,评价GPS后处理精度误差和应用效果,在试验基础上开发相应的软件完成GPS数据和各地球物理方法数据的匹配连接,进而总结极地航空地球物理GPS数据后处理工作流程,形成实用化的极地航空地球物理GPS数据后处理方案,对后续工作具有指导意义。 相似文献