极地测绘科学国家测绘局重点实验室.doc
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1、极地测绘科学极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室国家测绘地理信息局重点实验室科技发展年度综述科技发展年度综述一、所属学科及研究领域发展概述一、所属学科及研究领域发展概述武汉大学的极地测绘学科经过 30 年的发展,取得了一系列成果,一直保持在国内的领先地位,并且逐步形成了极地测绘与遥感信息学这一具有特色的交叉学科;探索出了适合于极地极端环境的极地信息化测绘体系。极地测绘遥感信息学是综合利用现代大地测量学、遥感学和地理信息学以及边缘学科(如冰川、气象、海洋、地质、环境学等)交叉渗透的理论和方法,通过获取空间数据和信息,研究极地板块运动、表面形态描绘及分布特征、冰雪、冰海环境变化及其动态过程,构
2、建数字极地基础框架等理论和技术的学科。因此,它是现代测绘科学与空间信息技术等应用于我国极地科学考察研究中新的学科研究领域,是中国极地多学科综合考察的重要组成部分。它的主要功能是:为我国极地科学考察及科学研究提供技术支撑平台;开展与全球变化相关的极地环境变化科学问题研究。极地测绘遥感信息科学未来的发展方向是:基于空-天-地多源观测理论和技术手段,开展南极冰雪环境变化过程和物质平衡研究;立体化监测极地冰雪环境变化,研究极地冰雪环境动态过程特征;以及极区大气环境研究。充分利用空间综合观测技术优势,向边缘学科、交叉学科渗透,扩展学科研究领域。二、国内外发展现状及趋势二、国内外发展现状及趋势通过多学科交
3、叉、新技术应用,开展全球尺度的系统性、集成性研究已成为国际趋势。全球及南极环境监测研究,需要在卫星遥感,现场地面观测网络,机载平台观测,模型、同化和再分析系统,数据管理系统等方面不断探索,不断利用新技术和新方法,减少现有研究的不确定性,增强定量监测南极冰雪环境变化的能力。南极巨大的冰盖物质分布平衡状况对全球海平面变化及全球气候变化有着重要影响,因此基于大地测量技术的南极冰川运动及其动力学研究是极地大地测量的重要内容。同时,极地是地理和地磁极点所在点,极区最适宜进行有关电离层、磁层、平流层、对流层特性及其相互作用的探测研究。2014 年在极地大地测量方面的研究主要有:南极内陆冰盖运动监测、南极冰
4、盖高程变化率计算、南极 DEM 精度比较分析等冰川动力学研究;不同时间和空间尺度上北极 TEC 的分布和变化分析,探测极区电离层梯度的存在及变化;分析提取对流层顶参数(温度和高度) ,定量分析了南极地区对流层顶的时空变化特征;根据长期验潮站的潮位资料进行大量深度基准面传递试验,研究了深度基准面传递精度与潮汐类型值差、传递距离、地形环境特征之间的具体数值关系。目前各种相互协同、互相弥补的全球对地观测系统,能准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率的对地观测数据。多源卫星对地观测数据是监测南极冰架、海冰等的重要数据源。卫星测高数据不仅可以获取冰盖高程并探测冰面高程变化,也可以拓展高程相关
5、的研究应用。应用卫星遥感等空对地观测技术研究极地冰雪环境动态变化过程也是极地遥感研究的重要内容。2014 年在极地遥感方面的研究主要有:基于 ERS-1/2、Envisat 和 PALSAR 数据,利用差分干涉测量和偏移量跟踪方法,探测极记录冰川的年际和季节变化;提出改进的基线联合方法,并以 Grove 山地区为例获取该地区高精度数字高程模型和冰流速;基于新型 SAR模式 CryoSat 卫星测高数据,获取南极冰盖冰面高程和高程变化;基于 MODIS 数据,开展海冰提取算法研究,分析中山站附近地区海冰变化及雪龙船航迹特点;利用改进的冰雪表面温度反演方法获得高精度的冰雪表面温度反演结果;利用多源
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