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季節性凍融がSARによる氷河湖抽出精度に与える影響—コンツォーとランツォーを対象として
WU Renzhe
,
LIU Guoxiang
,
CAI Jiaxin
,
DOI:
10.11834/jrs.20265336
摘要
地球温暖化の背景において、氷河湖の拡大によって誘発される決壊リスクがますます高まっており、持続的かつ精密な氷河湖の監視が災害防止の鍵となっている。現在、合成開口レーダー(SAR)は全天候・24時間稼働および雲霧貫通という独特の利点により、複雑な山岳地帯の氷河湖研究で広く利用されている。高い時間分解能により、氷河湖の季節的な動的変化を捉えることが可能である。しかし、氷河湖の季節的な凍結融解に伴うSARの後方散乱特性の認識誤差については十分に検討されておらず、SARによる氷河湖抽出の精度を制限している。本研究は、コンツォーおよびランツォーを試験区に設定し、Sentinel-1 SARと多様な光学画像を組み合わせて、2020年における両湖の面積変化を分析し、凍結融解過程に対するSAR特性の応答メカニズムを検討した。結果は以下の通りである:ランツォーは季節的な結氷が少なく、光学画像とSAR画像から抽出した湖面積はほぼ一致している。コンツォーは明確な季節的凍結融解の差異があり、SAR画像から抽出した面積は1.85 km²から2.65 km²の間で変動するのに対し、光学画像は2.6 km²から2.8 km²の範囲で安定していた。SAR強度と干渉干渉性の分析を組み合わせたところ、コンツォーでは毎年11月から翌年3月にかけて比較的安定した湖氷が存在し、これがSAR画像と光学画像による氷河湖抽出の差異の主な原因であることが判明した。本研究はこの発見に基づき、異なる状態におけるSAR強度と干渉干渉性の特徴を解析し、経験的な閾値を用いて氷河湖の水体と湖氷を効果的に区別した。コンツォーとランツォーの監視結果を総合すると、SAR画像は暖季の無氷期の氷河湖の監視や、顕著な季節的凍結融解が発生しない氷河湖の研究により適していることが初歩的に示された。また、SAR強度と干渉干渉性の組み合わせは、安定した湖氷の有無を識別する有効な根拠を提供できる。
关键词
氷河湖; 面積変遷; 合成開口レーダー; 後方散乱強度; 偏波特性; 干渉干渉性; 安定氷検出
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