Impacto del congelamiento y descongelamiento estacional en la precisión de la extracción de lagos glaciares mediante SAR: estudio basado en Gongcuo y Langcuo

WU Renzhe ,  

LIU Guoxiang ,  

CAI Jiaxin ,  

摘要

En el contexto del calentamiento global, el riesgo de ruptura de lagos glaciares inducido por su expansión está aumentando, y la monitorización continua y precisa de los lagos glaciares se ha convertido en clave para la prevención de desastres. Actualmente, el radar de apertura sintética (SAR), gracias a sus ventajas únicas de operación las 24 horas, en todas las condiciones meteorológicas y su capacidad para penetrar nubes y niebla, se ha aplicado ampliamente en estudios de lagos glaciares en zonas montañosas complejas; su alta resolución temporal permite capturar los cambios dinámicos estacionales de los lagos glaciares. Sin embargo, el error de identificación causado por las características de retrodispersión del SAR debido al congelamiento y descongelamiento estacional de los lagos glaciares aún no se ha explorado efectivamente, lo que limita la precisión de la extracción de lagos glaciares con SAR. En este estudio, se eligieron los lagos Gongcuo y Langcuo como áreas experimentales, combinando imágenes SAR Sentinel-1 con imágenes ópticas multifuente para analizar los cambios en la superficie de los dos lagos en 2020 y explorar el mecanismo de respuesta de las características SAR al proceso de congelamiento y descongelamiento. Los resultados mostraron que Langcuo presenta menos congelamiento estacional, siendo la superficie extraída de las imágenes ópticas y SAR básicamente consistente; en cambio, Gongcuo mostró diferencias estacionales de congelamiento evidentes, con la superficie extraída de las imágenes SAR fluctuando entre 1,85 km² y 2,65 km², mientras que las imágenes ópticas se mantuvieron estables entre 2,6 km² y 2,8 km². El análisis combinado de la intensidad SAR y la coherencia interferométrica reveló la presencia de hielo lacustre relativamente estable en Gongcuo durante el período de noviembre a marzo de cada año, que es la principal causa de la diferencia en la extracción de lagos glaciares entre SAR y las imágenes ópticas. Basado en este hallazgo, este estudio utilizó umbrales empíricos para distinguir eficazmente entre la masa de agua y el hielo lacustre mediante el análisis de las características de intensidad y coherencia SAR en diferentes estados. Los resultados integrados del monitoreo de Gongcuo y Langcuo indican preliminarmente que las imágenes SAR son más adecuadas para la monitorización de lagos glaciares sin hielo en temporadas cálidas o para estudios de lagos glaciares que no presentan congelamiento y descongelamiento estacional significativo; al mismo tiempo, la combinación de la intensidad SAR y la coherencia interferométrica puede proporcionar una base efectiva para identificar la presencia de hielo lacustre estable.

关键词

lagos glaciares;evolución del área;radar de apertura sintética;intensidad de retrodispersión;características de polarización;coherencia interferométrica;detección de hielo estable

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