研究进展
极地海洋与气候变化创新团队提出利用阴影精确估算南极冰山出水高度的方法
来源:南方海洋实验室
2021.03.29
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冰山是由漂浮冰架和冰舌的崩解或现有冰山的破碎形成。从冰山流入南大洋的淡水影响海洋深层水的形成,在全球气候变化中起着重要作用。相较于对冰架系统的观测和研究,冰山研究工作零散,其中冰山的观测数据缺失,尤其是冰厚观测数据的时空覆盖率稀疏,使得南大洋冰山输送的冰量估算存在着较大不确定性。

冰山出水高度是测量冰山厚度、进而估算冰山体积的一个重要几何参数。我实验室极地海洋与气候变化创新团队首次利用Landsat-8(美国陆地卫星计划的第八颗卫星)全色影像上的阴影信息,在低太阳高度角下精确测量海冰上各种形状冰山的出水高度。该研究利用双时相测量方法计算的结果与无人机DSM(数字地表模型)数据提取的冰山出水高度值进行比较,评估并验证了出水高度的精度。试验结果表明,在太阳高度角为5.2°时,其中64.1%的冰山出水高度精度可以达到1 m,而86.9%的结果精度可以达到2 m。该研究所提出的方法可以有效填补由于卫星高度计对南大洋中的冰山覆盖不足而造成的数据缺失。

图1 研究区不同类型冰山出水高度提取结果。结果表明阴影测高法可以有效地提取不同类型冰山的出水高度并评估其精度。

研究成果于2021年1月在Multidisciplinary Digital Publishing Institute旗下期刊Remote Sensing(SCI二区,影响因子4.509)上发表,题目为“Effectively Extracting Iceberg Freeboard Using Bi-Temporal Landsat-8 Panchromatic Image Shadows”。创新团队核心成员刘岩副教授为文章的通讯作者,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院硕士研究生关真富为文章的第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金(No. 41925027)、国家重点研发计划(2016YFA0600103)、钱学森实验室及南方海洋实验室建设科研经费等的支持。

原文链接:https://www.mdpi.com/2072-4292/13/3/430

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