Impacto do congelamento e descongelamento sazonal na precisão da extração de lagos glaciais por SAR – estudo baseado em Gongcuo e Langcuo

WU Renzhe ,  

LIU Guoxiang ,  

CAI Jiaxin ,  

摘要

No contexto do aquecimento global, o risco de ruptura de lagos glaciais induzido pela expansão desses lagos tem aumentado, e o monitoramento contínuo e preciso dos lagos glaciais tornou-se fundamental para a prevenção de desastres. Atualmente, o Radar de Abertura Sintética (SAR), devido às suas vantagens exclusivas de operação 24 horas por dia, em todas as condições climáticas e sua capacidade de penetrar nuvens e neblina, tem sido amplamente aplicado no estudo de lagos glaciais em áreas montanhosas complexas; sua alta resolução temporal permite capturar as variações dinâmicas sazonais dos lagos glaciais. No entanto, o erro de identificação causado pelas características de retrodispersão do SAR devido ao congelamento e descongelamento sazonal dos lagos glaciais ainda não foi efetivamente explorado, limitando a precisão da extração dos lagos glaciais pelo SAR. Este estudo selecionou os lagos Gongcuo e Langcuo como áreas experimentais, combinando dados do Sentinel-1 SAR com imagens ópticas de múltiplas fontes, para analisar as mudanças na área dos dois lagos em 2020 e investigar o mecanismo de resposta das características SAR ao processo de congelamento e descongelamento. Os resultados mostraram que Langcuo apresenta menos congelamento sazonal, e as áreas extraídas das imagens ópticas e SAR são basicamente consistentes; em contrapartida, Gongcuo apresenta diferenças sazonais evidentes de congelamento, com a área extraída das imagens SAR variando entre 1,85 km² e 2,65 km², enquanto as imagens ópticas permaneceram estáveis entre 2,6 km² e 2,8 km². A análise combinada da intensidade SAR e da coerência interferométrica revelou a existência de gelo lacustre relativamente estável em Gongcuo durante o período de novembro a março de cada ano, sendo essa a principal causa das diferenças na extração dos lagos glaciais entre SAR e imagens ópticas. Baseado nessa descoberta, este estudo utilizou limiares empíricos para separar efetivamente a água do lago e o gelo lacustre, analisando as características de intensidade e coerência SAR em diferentes estados. A integração dos resultados de monitoramento de Gongcuo e Langcuo permite concluir preliminarmente que as imagens SAR são mais adequadas para a monitoramento de lagos glaciais sem gelo na estação quente ou para estudos de lagos glaciais sem congelamento e descongelamento sazonal significativo; simultaneamente, a combinação da intensidade SAR e da coerência interferométrica pode fornecer uma base eficaz para identificar a presença de gelo lacustre estável.

关键词

lagos glaciais;evolução da área;radar de abertura sintética;intensidade de retrodispersão;características de polarização;coerência interferométrica;detecção de gelo estável

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