基于多源DEM数据的南极伯德冰川高程精度对比及冰储量分析
发布时间：2021-09-05 04:12
高精度南极地面高程信息是反映南极地形特征和分析冰川流动驱动力的重要数据基础,对于监测南极冰盖消融变化及其对海平面的影响具有重要意义。现有的南极DEM精度评估缺乏对南极接地线、海岸线、冰川以及山区等地形复杂区域的分析,以及多种地形因子对DEM高程精度影响的探讨,针对复杂区域的冰储量分析也需进一步研究。本文以ICESat/GLAS激光点高程数据为参考,对比分析了ICESat-1 DEM、RAMP V2 DEM、ASTER GDEM V2以及BEDMAP 2冰表面DEM这四种南极重要地面高程信息源在南极典型地形复杂区域-伯德冰川的精度,并探讨了高程、坡度、坡向与地形起伏度四种地形因子对这四种DEM高程精度的影响。基于多源DEM精度分析结果,本文进一步综合了BEDMAP 2冰下DEM数据对研究区域的冰厚度分布以及冰下地貌特征进行了分析,主要结论如下:（1）本文采用等高线修正法对原始ASTER GDEM V2进行了去噪处理,经过校正后的ASTER GDEM V2的RMSE值为18.77 m,精度远高于RAMP V2DEM（RMSE=100.53 m）、ICESat-1 DEM（RMSE=121....
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
伯德冰川（图 2- 1）地处南极洲麦克默多科考站以南 300 km，南纬 80.5°，东经 160°，是东南极流速最快、最主要的冰川之一[81,82]，其冰量输出约为 20.6±1.6Gt yr-1[83,84]。冰体从东南极冰盖通过宽约 20 km，绵延 75 km 的冰峡谷，自西南向东北穿过横贯南极山脉，注入罗斯冰架[85]。整个伯德冰川流域覆盖了东南极广大的冰原区域，流域总面积达到了 1,070,400 km2，该流域的冰物质储量非常丰厚，并且包含了丰富的冰下湖资源。伯德冰川冰峡谷地处接地线边缘，冰峡谷两侧分别为丘吉尔山脉和大不列颠山脉，地势起伏剧烈，地形非常复杂。目前还缺乏对该地区的已有的 DEM 数据精度评估以及冰储量分析的研究。伯德冰川作为罗斯冰架冰量的最主要的提供者，与罗斯冰架构成了稳定的动态平衡的冰架-冰川系统。在全球气候变暖的背景下，其动态变化与东南极冰盖物质平衡状态以及罗斯冰架的稳定性息息相关，是国内外学者的所广泛关注的热点[86,88]。
华东师范大学硕士学位论文满足要求时，该点保留；否则进行剔除。此外，本研究还将 ICESat/GLAS 激光点高程数据与四种冰表面 DEM 相比，高程差同时大于100m或者同时小于100m的数据点将作为粗差进行了剔除[58,62]。最终得到共 110,638 个 GLAS12 高程点数据用于对四种 DEM 进行精度验证，其分布如图 2- 2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南极Dome A地区高精度DEM的建立——顾及波形重定、坡度改正及数据融合[J]. 李斐,宋国云,杨元德,郝卫峰,杨全明. 测绘学报. 2017(04)
[2]山地冰川储量估算方法研究进展[J]. 张伟,韩海东. 冰川冻土. 2016(06)
[3]南极冰盖DEM机载测高验证与分析——以西南极Thwaites冰川为例[J]. 黄科伟,李斐,张胜凯,郝卫峰,肖峰,袁乐先. 测绘学报. 2016(05)
[4]基于Bedmap2与冰雷达数据的南极局部冰盖三维建模[J]. 刘春,苏小岗,孙波,李巍岳,陈昀. 大地测量与地球动力学. 2015(06)
[5]基于CryoSat-2测高数据的南极局部地区DEM的建立与精度评定[J]. 张胜凯,肖峰,李斐,鄂栋臣,程晓. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(11)
[6]基于InSAR和ICESat的南极冰盖地区DEM提取和精度分析[J]. 万雷,周春霞,鄂栋臣,邓方慧. 冰川冻土. 2015(05)
[7]基于光学立体和InSAR的Grove山地区DEM建立和分析[J]. 万雷,周春霞,鄂栋臣. 极地研究. 2015(01)
[8]四种南极数字高程模型的精度比较与分析[J]. 肖峰,张胜凯,鄂栋臣,李斐,郝卫峰,袁乐先. 冰川冻土. 2014(03)
[9]南极冰盖地形数据库BEDMAP 2述评[J]. 陈昀,孙波,刘春,崔祥斌,王甜甜. 极地研究. 2014(02)
[10]联合ERS-1和ICESAT卫星测高数据构建南极冰盖DEM[J]. 王泽民,熊云琪,杨元德,鄂栋臣. 极地研究. 2013(03)
硕士论文
[1]基于核心地形因子分析的黄土地貌形态空间格局研究[D]. 张磊.南京师范大学 2013
[2]东南极Lambert冰川盆地物质平衡与Amery冰架底部通量研究[D]. 王亚凤.上海师范大学 2007
本文编号：3384643
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
伯德冰川（图 2- 1）地处南极洲麦克默多科考站以南 300 km，南纬 80.5°，东经 160°，是东南极流速最快、最主要的冰川之一[81,82]，其冰量输出约为 20.6±1.6Gt yr-1[83,84]。冰体从东南极冰盖通过宽约 20 km，绵延 75 km 的冰峡谷，自西南向东北穿过横贯南极山脉，注入罗斯冰架[85]。整个伯德冰川流域覆盖了东南极广大的冰原区域，流域总面积达到了 1,070,400 km2，该流域的冰物质储量非常丰厚，并且包含了丰富的冰下湖资源。伯德冰川冰峡谷地处接地线边缘，冰峡谷两侧分别为丘吉尔山脉和大不列颠山脉，地势起伏剧烈，地形非常复杂。目前还缺乏对该地区的已有的 DEM 数据精度评估以及冰储量分析的研究。伯德冰川作为罗斯冰架冰量的最主要的提供者，与罗斯冰架构成了稳定的动态平衡的冰架-冰川系统。在全球气候变暖的背景下，其动态变化与东南极冰盖物质平衡状态以及罗斯冰架的稳定性息息相关，是国内外学者的所广泛关注的热点[86,88]。
华东师范大学硕士学位论文满足要求时，该点保留；否则进行剔除。此外，本研究还将 ICESat/GLAS 激光点高程数据与四种冰表面 DEM 相比，高程差同时大于100m或者同时小于100m的数据点将作为粗差进行了剔除[58,62]。最终得到共 110,638 个 GLAS12 高程点数据用于对四种 DEM 进行精度验证，其分布如图 2- 2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南极Dome A地区高精度DEM的建立——顾及波形重定、坡度改正及数据融合[J]. 李斐,宋国云,杨元德,郝卫峰,杨全明. 测绘学报. 2017(04)
[2]山地冰川储量估算方法研究进展[J]. 张伟,韩海东. 冰川冻土. 2016(06)
[3]南极冰盖DEM机载测高验证与分析——以西南极Thwaites冰川为例[J]. 黄科伟,李斐,张胜凯,郝卫峰,肖峰,袁乐先. 测绘学报. 2016(05)
[4]基于Bedmap2与冰雷达数据的南极局部冰盖三维建模[J]. 刘春,苏小岗,孙波,李巍岳,陈昀. 大地测量与地球动力学. 2015(06)
[5]基于CryoSat-2测高数据的南极局部地区DEM的建立与精度评定[J]. 张胜凯,肖峰,李斐,鄂栋臣,程晓. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(11)
[6]基于InSAR和ICESat的南极冰盖地区DEM提取和精度分析[J]. 万雷,周春霞,鄂栋臣,邓方慧. 冰川冻土. 2015(05)
[7]基于光学立体和InSAR的Grove山地区DEM建立和分析[J]. 万雷,周春霞,鄂栋臣. 极地研究. 2015(01)
[8]四种南极数字高程模型的精度比较与分析[J]. 肖峰,张胜凯,鄂栋臣,李斐,郝卫峰,袁乐先. 冰川冻土. 2014(03)
[9]南极冰盖地形数据库BEDMAP 2述评[J]. 陈昀,孙波,刘春,崔祥斌,王甜甜. 极地研究. 2014(02)
[10]联合ERS-1和ICESAT卫星测高数据构建南极冰盖DEM[J]. 王泽民,熊云琪,杨元德,鄂栋臣. 极地研究. 2013(03)
硕士论文
[1]基于核心地形因子分析的黄土地貌形态空间格局研究[D]. 张磊.南京师范大学 2013
[2]东南极Lambert冰川盆地物质平衡与Amery冰架底部通量研究[D]. 王亚凤.上海师范大学 2007
本文编号：3384643
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