《融合多源遙感數據的南極接地線提取方法研究》是依託同濟大學，由謝歡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：融合多源遙感數據的南極接地線提取方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：謝歡
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
接地線是研究南極冰蓋穩定性和冰架物質平衡的關鍵參數之一，其準確提取對於評估冰蓋穩定性、計算冰下消融量、分析物質平衡狀態，以及全球海平面變化等研究至關重要。目前的遙感提取接地線方法大多基於冰面地形和接地線區域高程的周期性變化，已有研究表明以接地線為分界的冰蓋/冰架呈現不同的冰雪特性，但還沒有將冰雪的光譜回響特性與接地線提取進行結合的研究發表或報導。本項目以距離我國中山站最近並已經具備大量地面和實驗數據的東南極Amery冰架周邊接地線為研究對象，基於高光譜遙感影像（如EO-1 Hyperion）和幾何觀測數據（如ICESat雷射測高），以接地線區域影像的灰度紋理、邊緣等空間信息、冰雪物理特性信息，以及接地帶幾何形態、結構等關鍵參數作為輸入，構建融合多源遙感數據的接地線提取EMGL幾何模型，提出一種接地線提取新方法，提高接地線遙感提取的精度，為冰蓋穩定、冰下消融等研究提供更準確可靠的數據。
結題摘要
南極接地線是南極冰流脫離冰床的地方，是接地冰蓋和漂浮冰架的邊界線，也是陸地冰和海洋凍的分界線。接地線是研究冰蓋的穩定性和冰架物質質量平衡的關鍵參數之一，經過接地線，從“上游”內陸流出來的冰開始漂浮在海面上，並和周邊的海水達到流體靜力學平衡並受到海洋潮汐的影響做連續的垂直運動，通過接地線的冰流量是陸地冰物質平衡的主要物質消耗項。從完全接地的冰蓋到自由漂浮的冰架之間的過渡區稱之為接地帶，寬度一般為幾公里。接地線的位置是冰川變化的一個敏感因子，也是計算冰蓋物質平衡，模擬冰蓋動力學的數值模型，研究冰和海洋之間的相互作用的關鍵參數。 本項目以距離我國中山站最近並已經具備大量地面和實驗數據的東南極Amery冰架周邊接地線為研究對象，基於多光譜遙感影像（Landsat 8 OLI）、SAR遙感影像（ERS－1/2）和幾何觀測數據（如ICESat雷射測高），以接地線區域影像的灰度紋理、邊緣等空間信息、以及接地帶幾何形態、結構等關鍵參數作為輸入，構建一種基於最小二乘的融合多源遙感數據的接地線提取幾何模型，獲取了整個東南極Amery區域的接地線，為冰蓋穩定、冰下消融等研究提供更準確可靠的數據。 主要研究內容包括：（1）ICESat雷射測高數據的處理方法，以及基於ICESat雷射測高數據的接地線結構特徵提取。在已有研究的基礎上，發展了基於重複軌平面擬合的ICESat高程異常提取方法，並基於重複軌高程異常實現了接地線結構特徵的提取；（2）基於Landsat 8 OLI影像的接地線提取。通過目視解譯光學影像亮度的變化來提取冰表面有連續坡度變化的地方，並用於接地線位置的提取。（3）基於InSAR的接地線提取。先匹配雷達影像相對，然後從相位信息中追蹤變化量，最後通過分析相關圖得到接地線的位置。（4）基於最小二乘的多源遙感接地線融合方法研究。基於最小二乘原理，研究提出了一種利用離散的高精度接地線（散點）修正連續接地線位置的方法，用ICESat獲取的接地線散點調整Landsat 8 OLI影像獲取的靜態接地線，獲取了東南極Amery區域完整的接地線。
