《利用CryoSat-2和GPS進行東南極冰蓋/冰架變化研究》是依託武漢大學，由張勝凱擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用CryoSat-2和GPS進行東南極冰蓋/冰架變化研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張勝凱
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
南極冰蓋是地球表面最大的冰川和淡水資源，其物質平衡狀況對全球變化有著極其重要的影響。冰蓋/冰架表面地形與運動測量是監測南極冰蓋變化的關鍵技術，可為物質平衡研究提供重要參數。2010年發射成功的最新一代測高衛星CryoSat-2為研究南極冰蓋變化提供了新的手段。本項目將研究CryoSat-2衛星測高數據處理方法，建立我國重點考察區域中山站至Dome A和埃默里冰架地區的數字高程模型（DEM），監測南極冰蓋/冰架高程變化趨勢。地面測量方面在重點研究區域Dome A和埃默里冰架建立無人值守GPS跟蹤站，採集冰蓋/冰架上觀測站點連續數年的觀測數據，研究南極冰蓋/冰架上長時間序列的GPS數據處理方案，提取冰蓋/冰架水平和垂直方向運動時間序列，獲得冰蓋/冰架年際和年內運動速度，從而為進一步深入研究冰川動力學提供更多參考依據。
結題摘要
南極冰蓋是地球表面最大的冰川和淡水資源，其物質平衡狀況對全球變化有著極其重要的影響。近年來，空間大地測量技術在南極研究中發揮著越來越重要的作用，本項目主要採用衛星測高、GPS及驗潮等技術手段，進行南極冰蓋變化研究。隨著2007/08年國際極地年期間多國合作的POLENET計畫的持續進行，南極地區的無人值守連續運行GPS站點越來越多，我國南極內陸冰蓋考察的連續開展，也給我們提供了大量的GPS數據。為了獲取南極地區高精度的GPS數據處理方案，我們研究了對流層延遲模型、映射函式、海潮模型、天線相位中心模型等對GPS基線解算的影響，分析了空間濾波和有色噪聲對GPS坐標時間序列的影響，分析了不同的精密單點定位系統在南極地區的定位精度，從而獲取了高精度的冰川運動速度。利用我國南極中山站驗潮數據，結合GPS數據，建立了我國南極地區的高程基準，分析了中山站海域的潮汐特徵，進行了潮汐預報，反演了海冰厚度，聯合南極大陸周邊其他的驗潮及GPS數據，分析了海平面的變化。聯合新一代的CryoSat-2衛星測高數據及ICESat衛星測高數據，比較了幾種常用的插值方法，對衛星測高數據進行了坡度改正，填補了南極點附近測高衛星覆蓋的盲區，建立了全南極冰蓋DEM，利用IceBridge航空測高數據以及GPS地面實測數據對新建立的南極DEM進行精度驗證，並與Bamber 1km DEM、ICESat DEM、RAMPv2 DEM以及JLB97 DEM等四種國際上常用的南極DEM進行了比較分析。基於衛星測高數據，採用重複軌道方法，通過求解坡度改正值，解決重複軌道地面腳點不重合的問題，計算了南極冰蓋的高程變化率及冰雪質量變化情況，最後得到了對全球海平面變化的影響。
