《冰雷達與衛星測高協同的南極冰下湖遙感識別研究》是依託南京大學，由柯長青擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：冰雷達與衛星測高協同的南極冰下湖遙感識別研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：柯長青
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
南極冰下湖是人類的未知領域，是地球上最後的重要科學前沿領域之一。以已公開的和中國南極科學考察隊的冰雷達數據為基礎，先進行帶通濾波等預處理，分析冰下湖的冰、水、基岩介電特性與冰雷達反射信號之間的關係，抽取反射信號波形特徵與形態信息，並進行交叉驗證，確定冰水界面、冰岩界面的反射信號閾值，建立冰下湖的分類準則體系，並識別冰下湖。獲取測線方向湖泊長度、上覆冰蓋厚度、深度、鹽度、周圍基岩地形條件以及地理位置等信息。同時對相應的Cryosat-2測高數據進行糾正、濾波、插值處理與高程解算，生成數字高程模型，並進行誤差修正；計算冰下湖上覆冰蓋表面坡度，分析地形特徵，結合冰雷達數據和已有的冰蓋底部數字高程模型，估算冰下湖的面積和體積。在GIS技術的支持下，建立包含屬性和空間信息的冰下湖資料庫。綜合評估、比對多種冰下湖參數，並選擇合適的冰下湖，為中國的南極冰下湖鑽探和系統研究做前期準備。
結題摘要
南極冰下湖是人類的未知領域，是地球上最後的重要科學前沿領域之一。(1)冰雷達數據處理與冰下湖的識別和分類。收集到的冰雷達數據包括Cresis、Ice bridge、AGAP、以及中國南極科學考察隊獲取的中山站至Dome A斷面冰雷達數據，開展了數據的有效性檢查、帶通濾波和縱向差分等預處理。進行了冰下湖的冰、水、基岩介電特性與冰雷達反射信號之間的關係研究。經過系列實驗，確定了冰水界面、冰岩界面等反射信號的閾值，抽取了反射信號波形特徵、形態信息，並對不同反射界面、不同頻率雷達反射信號進行了對比與交叉驗證研究。根據測線方向雷達反射信號的強弱、波形特徵和閾值建立了冰下湖的分類準則體系，進而識別了大部分冰下湖。對於確定的冰下湖進一步全面分析其雷達反射信號，獲取測線方向湖泊長度、上覆冰蓋厚度、湖泊深度、鹽度、周圍基岩地形條件以及地理位置等。(2)衛星測高數據處理與冰下湖參數提取。對Cryosat-2測高數據進行了有效性檢查、無效和冗餘數據的剔除等預處理。並對測高數據進行了系統誤差的糾正，並解算出了高程。開展了濾波與空間插值等處理，生成了數字高程模型，並與已有的數字高程模型進行了交叉驗證、對比。同時參照其他高度計數據，進行了誤差的評估和修正。分析了已確定冰下湖的上覆冰蓋表面地形特徵，計算了坡度，驗證了具備似鏡面的平坦地形特徵。同時根據衛星測高數據獲取的平坦地形範圍的大小，結合冰雷達獲取的冰下湖測線方向地形和已有的冰蓋底部數字高程模型綜合估算了冰下湖的面積和體積。(3)冰下湖編目。在GIS技術的支持下，建立了包含地理位置、周圍基岩地形條件、上覆冰蓋厚度、長度（冰雷達測線方向）、深度、面積、體積等屬性和空間信息的冰下湖資料庫。綜合評估、比對多種冰下湖參數，並選擇合適的冰下湖，可以為中國的南極冰下湖鑽探和系統研究做前期準備。
