Impact du gel-dégel saisonnier sur la précision de l'extraction des lacs glaciaires par SAR — étude basée sur Gongcuo et Langcuo

WU Renzhe ,  

LIU Guoxiang ,  

CAI Jiaxin ,  

摘要

Dans le contexte du réchauffement climatique mondial, le risque de rupture des lacs glaciaires induit par leur expansion s'intensifie. Une surveillance continue et précise des lacs glaciaires est devenue essentielle pour la prévention des catastrophes. Aujourd'hui, le radar à synthèse d'ouverture (SAR), grâce à ses avantages uniques de fonctionnement 24h/24, par tous les temps et sa capacité à pénétrer les nuages et le brouillard, est largement utilisé dans l'étude des lacs glaciaires en zones montagneuses complexes ; sa haute résolution temporelle permet de capturer les changements dynamiques saisonniers des lacs glaciaires. Cependant, l'erreur d'identification causée par le gel-dégel saisonnier sur les caractéristiques de rétro-diffusion SAR n'a pas encore été étudiée efficacement, ce qui limite la précision d'extraction des lacs glaciaires par SAR. Cette étude prend comme zones d'expérimentation les lacs Gongcuo et Langcuo, en combinant SAR Sentinel-1 et des images optiques multisources, pour analyser les changements de surface des deux lacs en 2020 et explorer le mécanisme de réponse des caractéristiques SAR au processus de gel-dégel. Les résultats montrent que : Langcuo présente un gel saisonnier moindre, la surface des lacs extraite des images optiques et SAR est globalement cohérente ; Gongcuo présente des différences saisonnières évidentes de gel-dégel, la surface extraite des images SAR fluctue entre 1,85 km² et 2,65 km², alors que celle extraite des images optiques reste stable entre 2,6 km² et 2,8 km². Une analyse combinée de l'intensité SAR et de la cohérence d'interférométrie révèle qu'à Gongcuo, il existe une glace lacustre relativement stable de novembre à mars, ce qui est la principale raison des différences d'extraction entre les images SAR et optiques. Sur cette base, cette étude utilise l'analyse des caractéristiques d'intensité SAR et de cohérence selon différents états, avec des seuils empiriques, pour délimiter efficacement les plans d'eau glaciaires et la glace lacustre. Une synthèse des résultats de surveillance de Gongcuo et Langcuo montre que les images SAR conviennent mieux à la surveillance des lacs glaciaires sans glace pendant la saison chaude ou à l'étude des lacs glaciaires sans gel-dégel saisonnier significatif ; parallèlement, la combinaison de l'intensité SAR et de la cohérence d'interférométrie offre une base efficace pour identifier la présence d'une glace lacustre stable.

关键词

lacs glaciaires; évolution de la surface; radar à synthèse d'ouverture; intensité de rétrodiffusion; caractéristiques de polarisation; cohérence interférométrique; détection de glace stable

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