利用CryoSat-2波形数据建立南极Lambert冰川流域DEM

发布时间：2021-10-07 06:59

　　Lambert冰川-Amery冰架系统是南极冰盖最大的冰流系统之一,对南极冰盖物质平衡研究有着重要的作用.数字高程模型（DEM）是进行南极冰盖研究的基础.本文基于CryoSat-2 L1b波形数据,研究建立了Lambert冰川流域高分辨率DEM.测高卫星返回波形在冰盖区域存在变形,需进行波形重跟踪处理.利用交叉点分析方法对重心偏移法（OCOG）、阈值法和β参数法等常用的波形重跟踪方法对不同类型的CryoSat-2波形的适用性进行了研究.最后,利用克里金插值方法建立了500 m分辨率的Lambert冰川流域DEM——LAS DEM （Lambert Glacier-Amery Ice Shelf system DEM）.利用ICESat卫星测高数据和GPS地面实测数据对LAS DEM进行精度验证,并与另外两种基于CryoSat-2数据的南极DEM进行了对比.结果表明:LAS DEM的整体精度约为0.295±2.7 m,优于另外两种CryoSat-2 DEM;在冰盖内陆地区,LAS DEM的高程误差在2 m之内;在Amery冰架上,LAS DEM的精度优于1 m. 

【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(08)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

Lambert冰川流域内CryoSat-2轨迹分布情况

表1 不同重跟踪方法处理后交叉点处高程差平均值和RMS值以及数据利用率Table 1 Mean and RMS of elevation differences at crossovers and data usage with different retracking methods LRM SARIn 冰盖边缘 Amery冰架 均值/m RMS/m 利用率 均值/m RMS/m 利用率 均值/m RMS/m 利用率 OCOG 0.021 0.261 100% 0.048 0.680 100% 0.001 0.032 100% 阈值法-10% 0.014 0.228 100% 0.028 0.590 100% 0.002 0.043 100% 阈值法-25% 0.016 0.225 100% 0.013 0.531 100% 0.002 0.049 100% 阈值法-50% 0.009 0.203 100% 0.037 0.643 100% 0.004 0.064 100% 线性5-β 0.006 0.136 98.9% 0.048 0. 671 78.6% 0.007 0.081 78.3% 指数 5-β 0.004 0.111 15.1% - - 0% - - 0.1%1.3 坡度改正

南极冰盖表面存在一定的坡度,使得卫星测高数据含有坡度误差.在CryoSat-2 L2数据中,对于SARIn模式的观测数据,CryoSat-2采用其相干相位进行坡度改正.因此,对于SARIn数据,本文直接采用L2数据中的坡度改正结果.而对于LRM观测数据,采用李斐等(2017)的迭代算法进行坡度改正.如图3所示,在进行三次迭代计算后,相邻迭代得到的DEM残差区域稳定,因此最终选择第三次迭代完成后得到的LRM数据用于Lambert冰川流域DEM的生成.1.4 DEM建立

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CryoSat-2测高数据的全南极冰盖DEM的建立与精度评估[J]. 李斐,肖峰,张胜凯,鄂栋臣,程晓,郝卫峰,袁乐先,左耀文.  地球物理学报. 2017 (05)
[2]利用ICESat数据解算南极冰盖冰雪质量变化[J]. 李斐,袁乐先,张胜凯,杨元德,鄂栋臣,郝卫峰.  地球物理学报. 2016(01)
[3]近岸海域EnviSat卫星测高波形重定的Threshold优化算法[J]. 郭金运,高永刚,常晓涛,黄金维.  地球物理学报. 2010(04)
[4]南极Lambert,Mellor和Fisher冰川的物质平衡及Amery冰架底部物质通量的估算[J]. 温家洪,Kenneth C.Jezek,Beata M.Csathó,Ute C.Herzfeld,Katy L.Farness,Philippe Huybrechts.  中国科学（D辑:地球科学）. 2007(09)
[5]东南极冰盖Lambert冰川流域的物质平衡研究[J]. 任贾文,效存德,秦大河,IanAllison.  中国科学（D辑:地球科学）. 2002(02)



本文编号：3421572