Влияние сезонного замораживания и оттаивания на точность извлечения ледниковых озёр с использованием SAR — на примере озёр Гунцзо и Лангцзо

WU Renzhe ,  

LIU Guoxiang ,  

CAI Jiaxin ,  

摘要

На фоне глобального потепления возрастает риск прорыва ледниковых озёр, вызванного их расширением. Постоянный и точный мониторинг ледниковых озёр становится ключевым элементом в предупреждении катастроф. В настоящее время синтетическая апертурная радиолокация (SAR), благодаря своим уникальным преимуществам круглосуточного и круглогодичного наблюдения, а также способности проникать сквозь облака и туман, широко применяется для изучения ледниковых озёр в сложных горных районах; её высокая временная разрешающая способность позволяет фиксировать сезонные динамические изменения озёр. Однако влияние сезонного замораживания и оттаивания, вызывающее ошибки распознавания характеристик заднего рассеяния SAR, до сих пор недостаточно исследовано, что ограничивает точность извлечения ледниковых озёр из данных SAR. В данной работе в качестве экспериментальной области выбраны озёра Гунцзо и Лангцзо. На основе объединения данных Sentinel-1 SAR и многоисточниковых оптических изображений проанализированы изменения площади озёр в 2020 году, а также изучен механизм реакции характеристик SAR на процессы замораживания и оттаивания. Результаты показывают: в Лангцзо сезонное замерзание встречается редко, и площади озёр, выделенные по оптическим и SAR-изображениям, в основном совпадают; в Гунцзо наблюдаются выраженные сезонные различия замораживания, площади, выделенные по SAR, колеблются в диапазоне от 1.85 до 2.65 км², тогда как площади по оптическим изображениям стабильны в пределах 2.6—2.8 км². Дополнительный анализ интенсивности SAR и интерференционной когерентности выявил наличие относительно стабильного озёрного льда в Гунцзо в период с ноября по март следующего года, что является основной причиной различий в извлечении ледниковых озёр между SAR и оптическими данными. Основываясь на этих выводах, исследование с помощью анализа характеристик SAR при различных состояниях применило эмпирический порог для эффективного разделения водной поверхности и озёрного льда. Комплексный мониторинг Гунцзо и Лангцзо позволяет предварительно заключить, что SAR-изображения более подходят для мониторинга ледниковых озёр в тёплый сезон безо льда или для изучения ледниковых озёр без значительного сезонного замораживания; при этом сочетание интенсивности и интерференционной когерентности SAR эффективно помогает определить наличие стабильного озёрного льда.

关键词

ледниковые озёра; эволюция площади; синтетическая апертурная радиолокация; интенсивность заднего рассеяния; поляризационные характеристики; интерференционная когерентность; обнаружение стабильного льда

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website