采集原始數(shù)據(jù)5.6TB 航空冰雷達(dá)技術(shù)助力冰川儲(chǔ)量調(diào)查
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】冰川是地球歷史和氣候變化的重要記錄者。通過研究冰川的形成、演化及其與氣候變化的相互關(guān)系，能夠幫助我們更好的了解地球過去的氣候狀態(tài)和變化趨勢。正因如此，依托于地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、氣候?qū)W、生態(tài)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，冰川學(xué)形成并發(fā)展起來，專注于冰川研究的設(shè)備也不斷地出現(xiàn)。
探冰雷達(dá)便是其中之一。探冰雷達(dá)又稱冰層探測雷達(dá)，是一種利用電磁波進(jìn)行冰川內(nèi)部結(jié)構(gòu)和厚度探測的設(shè)備，發(fā)展至今已成為冰川學(xué)研究中不可或缺的儀器之一。而得益于航空技術(shù)的發(fā)展，通過在飛機(jī)上搭載探冰雷達(dá)來完成對(duì)冰川的透視觀測工作的手段逐漸成熟，并逐漸形成了更加完善有效的航空冰雷達(dá)技術(shù)。
這種技術(shù)借由飛行器實(shí)現(xiàn)空中探測。工作時(shí)，先通過搭載的雷達(dá)系統(tǒng)向冰川發(fā)射電磁波，這些電磁波會(huì)穿透冰層，并在冰川表面和冰底基巖處發(fā)生散射。隨后，接收散射回波，并通過數(shù)據(jù)處理和反演算法，將回波信息轉(zhuǎn)化冰川的厚度、儲(chǔ)量以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等信息。值得一提的是，航空冰雷達(dá)技術(shù)是“透視地球”多圈層透視探測技術(shù)的重要組成部分，也是支撐構(gòu)建“中國透視地球空基原型系統(tǒng)”的關(guān)鍵設(shè)備之一。
而就在最近，該技術(shù)被首次采用于開展典型冰川儲(chǔ)量調(diào)查工作。
據(jù)悉，基于國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“航空遙感系統(tǒng)”建設(shè)的新舟60遙感飛機(jī)和獎(jiǎng)狀遙感飛機(jī)搭載航空冰雷達(dá)與三維激光雷達(dá)，于近期在甘肅省老虎溝12號(hào)冰川、七一冰川、寧纏河3號(hào)冰川開展了冰川透視探測。該項(xiàng)工作將為河西走廊各流域水資源管理和決策、祁連山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
此次調(diào)查從9月開始，截止11月結(jié)束共有效飛行13架次，采集原始數(shù)據(jù)多達(dá)5.6TB，收獲了冰川表面數(shù)字高程模型(DEM)、冰川底部基巖數(shù)字高程模型(DEM)、冰川剖面圖、冰川儲(chǔ)量、冰川三維透視圖及3個(gè)典型冰川儲(chǔ)量等成果。并且在探地雷達(dá)(GPR)測量數(shù)據(jù)的配合下，完成了冰川厚度準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)工作。而航空冰雷達(dá)技術(shù)本身也被給予的高度評(píng)價(jià)。
當(dāng)然就技術(shù)本身而言，數(shù)據(jù)處理和成像算法上還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。因此，可以預(yù)見的是，未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，伴隨著算法的不斷完善，航空冰雷達(dá)技術(shù)將會(huì)更加成熟。屆時(shí)，包括冰川觀測、水資源管理以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等在內(nèi)，越來越多的領(lǐng)域會(huì)開始推廣這項(xiàng)技術(shù)。讓我們共同期待那一天的到來。
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