Impacto del congelamiento y descongelamiento estacional en la precisión de extracción de lagos glaciares mediante SAR — 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 la expansión de estos lagos aumenta cada vez más. La monitorización continua y precisa de los lagos glaciares se ha convertido en clave para la prevención de desastres. Hoy en día, el radar de apertura sintética (SAR), gracias a sus ventajas únicas de operación 24/7 y capacidad para penetrar nubes y niebla, se utiliza 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 el congelamiento y descongelamiento estacional en las características de retrodispersión SAR aún no se ha estudiado eficazmente, lo que limita la precisión de extracción de los lagos glaciares mediante SAR. Este estudio toma como áreas de prueba los lagos Gongcuo y Langcuo, combinando imágenes SAR Sentinel-1 y ópticas multifuente, analizando los cambios de área de ambos lagos en 2020 y explorando el mecanismo de respuesta de las características SAR al proceso de congelamiento y descongelamiento. Los resultados muestran que: Langcuo presenta menos congelamiento estacional, y las áreas extraídas de imágenes ópticas y SAR son básicamente consistentes; Gongcuo presenta diferencias estacionales significativas en congelamiento y descongelamiento, con áreas extraídas de imágenes SAR fluctuando entre 1,85 km² y 2,65 km², mientras que las áreas extraídas de imágenes ópticas permanecen estables entre 2,6 km² y 2,8 km². Análisis conjunto de intensidad SAR y coherencia interferométrica revelaron que Gongcuo tiene hielo lacustre relativamente estable durante noviembre a marzo, siendo esta la principal causa de las diferencias de extracción entre imágenes SAR y ópticas. Basado en este descubrimiento, este estudio utiliza análisis de intensidad SAR y coherencia bajo diferentes estados con umbrales empíricos para delimitar eficazmente las masas de agua glaciares y el hielo lacustre. La combinación de resultados de monitoreo de Gongcuo y Langcuo sugiere que las imágenes SAR son más adecuadas para monitorear lagos glaciares sin hielo en temporada cálida, o para lagos glaciares que no experimentan congelamiento y descongelamiento estacionales evidentes; además, la combinación de intensidad SAR y coherencia interferométrica proporciona una base eficaz 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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