国土资源遥感, 2018, 30(3): 167-173 doi: 10.6046/gtzyyg.2018.03.23

DEM辅助偏移量跟踪技术的山地冰川运动监测研究

王群1, 范景辉,2, 周伟1, 袁蔚林2, 童立强2, 郭兆成2

1. 中国地质大学(北京)土地科学技术学院,北京 100083

2. 中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083

Research on the DEM-assisted offset tracking technique applied to glaciers movement monitoring

WANG Qun1, FAN Jinghui,2, ZHOU Wei1, YUAN Weilin2, TONG Liqiang2, GUO Zhaocheng2

1. School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

2. China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Centre for Land and Resources, Beijing 100083, China

通讯作者: 范景辉(1978-),男,博士,教授级高工,主要研究方向为InSAR技术应用与研究,3S技术在地质中的应用。Email:jhfan2004@qq.com。

责任编辑: 张仙

收稿日期: 2017-01-4   修回日期: 2017-03-17   网络出版日期: 2018-09-15

基金资助: 中国地质调查局地质调查项目“青藏冰川变化与冰湖溃决灾害遥感综合调查”.  DD20160342
中欧“龙计划”四期项目“landslide identification, movement monitoring and risk assessment using advanced earth observation techniques”.  32365

Received: 2017-01-4   Revised: 2017-03-17   Online: 2018-09-15

作者简介 About authors

王群(1992-),男,硕士研究生,主要研究方向为InSAR技术应用与研究。Email:wangq0723@163.com。 。

摘要

为改善传统偏移量跟踪技术获取山地冰川表面位移时受大空间基线和地形起伏影响较大的状况,研究了数字高程模型(digital elevation model,DEM)辅助的偏移量跟踪技术。以西藏自治区康马县和浪卡子县之间的卓莫拉日山系东段冰川区为例,选取2对不同空间基线长度的TerraSAR-X数据应用传统的和DEM辅助的偏移量跟踪技术进行处理,并对比非冰川区的2种偏移量提取结果; 针对2景入射角和成像范围有所差别的COSMO-SkyMed影像开展了DEM辅助的偏移量跟踪数据处理。结果表明,DEM辅助的偏移量跟踪技术不仅降低了空间基线和地形起伏引起的误差,而且还能应用于同一传感器不同波束模式的合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)影像,扩大了SAR数据的使用范围。

关键词： 偏移量跟踪技术 ; 冰川表面运动 ; 大空间基线 ; 地形起伏 ; 外部DEM ; TerraSAR-X ; COSMO-SkyMed

Abstract

To improve the offset results influenced by large spatial baseline and topography when traditional offset tracking technique is applied to extracting mountain glaciers surface movement, the authors studied a DEM-assisted offset tracking technique. Two pairs of TerraSAR-X images with different baseline lengths which cover the eastern section of Chomo Lhari Mountains located in Kangmar and Nagarze County of Tibet were selected to test the traditional and external DEM-assisted offset tracking techniques in this paper. And the offset results of the two methods in ice-free region were comparatively studied. A pair of COSMO-SkyMed images acquired by different beam modes, with different incidences and covers, were selected and processed with DEM-assisted offset tracking technique. It is shown that the DEM-assisted offset tracking technique could obtain more reliable offset results than the traditional technique where the terrain is steep and the spatial baseline is large. The technique can also apply to SAR images which have different beam modes and can make more SAR data useful for glaciers surface movement monitoring.

Keywords： offset tracking technique ; glaciers surface movement ; large spatial baseline ; topographic effect ; external DEM ; TerraSAR-X ; COSMO-SkyMed

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本文引用格式

王群, 范景辉, 周伟, 袁蔚林, 童立强, 郭兆成. DEM辅助偏移量跟踪技术的山地冰川运动监测研究. 国土资源遥感[J], 2018, 30(3): 167-173 doi:10.6046/gtzyyg.2018.03.23

WANG Qun, FAN Jinghui, ZHOU Wei, YUAN Weilin, TONG Liqiang, GUO Zhaocheng. Research on the DEM-assisted offset tracking technique applied to glaciers movement monitoring. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES[J], 2018, 30(3): 167-173 doi:10.6046/gtzyyg.2018.03.23

0 引言

山地冰川是冰川的重要组成部分,是反映全球气候变化的敏感的记录器和指示器[1]。冰川运动是冰川的重要特征之一,能引起许多重大的自然灾害[2]。其中,冰川湖溃决及其引起的洪水灾害常给受影响区带来巨大的危害[3,4]。因此,监测山地冰川的运动状况对全球气候变化研究和冰川湖溃决危险性评估十分重要[5,6]。

合成孔径雷达(synthetic aperture Radar, SAR)可以全天时、全天候获取数据,能够长时间、大范围地监测山地冰川区地表环境[7],相较受到时空限制的传统实地监测[8]和受到多云雨天气限制的光学遥感[9]更具优势,是冰川研究中的重要工具[10]。过去30多a以来,已有学者使用基于SAR影像的差分干涉测量技术(differential interferometry synthetic aperture Radar,DInSAR)、偏移量跟踪技术以及多孔径雷达干涉测量技术(multiple aperture InSAR,MAI)成功地监测了冰川表面运动情况[10,11,12]。但是,DInSAR技术和MAI技术主要利用SAR相位信息,对相干性要求较高,而冰川流速较快或SAR影像空间基线较大、时间基线较长时往往会使冰川区域失相干,限制了DInSAR和MAI技术的应用[9,13]。基于SAR影像强度信息的偏移量跟踪技术,在SAR影像之间不能保持良好相干性的情况下,仍可以直接获得冰川在方位向和距离向的位移[14],在监测冰川运动方面比其他2种技术适用范围更大。

山地冰川大多分布于高海拔、地形陡峭的区域,传统的偏移量跟踪技术为了减小地形的影响,常采用空间基线较小的SAR影像数据来进行冰川运动速度的测量[15],这大大限制了数据选取范围,不利于满足冰川研究需要。Yan等[16]针对地形崎岖地区、大空间基线SAR影像条件下地形引起的偏移量误差,提出一种基于外部数字高程模型(digital elevation model,DEM)的地形影响补偿算法,通过计算出一定基线条件下地形起伏引起的方位向和距离向偏移量,并从总的偏移量中予以去除,从而获得更为精确的结果。基于此算法使用L波段PALSAR数据在西昆仑山东部冰川区[16]、慕士塔格峰冰川区[17]以及塔吉克斯坦南部冰川区[18]获取了精确的冰川表面运动信息,证明了算法的可靠性。本文DEM辅助的偏移量跟踪技术利用DEM和SAR影像轨道信息建立起主从影像的配准查找表,将研究区地形引起的偏移量计算到查找表内,在空间基线较大时能更为精确地配准2幅影像,不仅在监测山地冰川表面运动时有效打破了基线长度的限制,也能应用于同一传感器不同波束模式的SAR影像,进一步扩大了监测冰川运动所使用的SAR数据范围。

本文使用2对不同空间基线的TerraSAR-X数据和一对不同入射角的COSMO-SkyMed数据,以卓莫拉日山系东段冰川分布区为研究区,对TerraSAR-X应用传统的以及DEM辅助的偏移量跟踪技术获取了研究区方位向和距离向的偏移量分布情况,通过对比2种结果在非冰川区的偏移量分布情况以及均方根误差,显示了本文方法的优势; 对COSMO-SkyMed进行数据处理获取了冰川表面运动信息,表明了本文方法可以进一步扩大可用的SAR影像来源。

1 技术方法

1.1 地形引起偏移量分析

偏移量跟踪技术利用归一化互相关算法来获取SAR影像方位向和距离向偏移量[8],其原理是在主影像中选取一块特定的窗口,并将它和从影像中的搜索窗口进行匹配,并计算每一个位置的互相关系数,当互相关系数值最大时,匹配完成,从而获得匹配位置的总偏移量。

在地形起伏不大、基线较小,且不考虑大气扰动影响的情况下,总偏移量包括冰川位移引起的偏移量和轨道偏移量[19]。传统的偏移量跟踪技术在图像配准阶段基于图像亚像元互相关算法计算2幅影像的同名点,寻找影像的几何变换关系,一般使用最小二乘法计算主从影像的多项式变换模型,实现2幅影像的配准[20]。但在地形变化剧烈以及大空间基线条件下,地形引起的SAR影像之间的局部配准偏移量不可忽视[21]。传统的偏移量跟踪技术忽略了地形引起的偏移量,很难对受此影响的SAR影像进行精确配准,获得准确的运动监测结果。

地形在方位向和距离向引起的偏移量为[22]

Atopo=sinαcotθΔha
Rtopo=-B⊥RsinθΔhr

式中: Atopo和Rtopo分别为地形引起的方位向偏移量和距离向偏移量; α为轨道交角; θ为入射角; Δh为高程差; a和r分别为方位向和距离向的分辨率; B⊥为垂直基线长度; R为斜距长。

根据以上公式可以看出,方位向偏移量与地形起伏、轨道交角以及入射角等有关; 在距离向上地形起伏导致的偏移量大小与垂直基线成正比。为了更直观地了解2分量与地形起伏之间的关系,参照实际情况设定TerraSAR-X数据 θ为26°,r为0.9 m,a为2.0 m,R为560 km。则由式(1)可知,若主从影像对应的轨道交角 α为0.025°,与平地条件相比,280 m的地形起伏将为同名地物在主从影像方位向上带来1/8个像元的额外偏移; 当然,若主从影像对应的轨道平行,地形起伏将不会引入相应偏移。由式(2)可知,100 m长度垂直基线情况下,当研究区地形起伏达到300 m时,将为同名地物在主从影像距离向上带来1/8个像元的偏移; 1 000 m长度垂直基线情况下,研究区地形起伏达到30 m时,将为同名地物在主从影像距离向上带来1/8个像元的偏移。因此,大空间基线条件下,地形起伏引起的距离向偏移量已经不可忽略,传统偏移量跟踪技术忽略了地形因素,大空间基线时无法对SAR影像精确配准,运动监测结果的精度会受到较大影响。

1.2 DEM辅助的偏移量跟踪技术

DEM辅助的偏移量跟踪技术,核心在于利用研究区的DEM和卫星轨道信息建立2幅SAR影像之间的映射关系,即配准查找表。因为该技术将地形引起的偏移量也计算在查找表内,所以可以获得更为精确的配准[23]。在地形变化剧烈及大空间基线条件下DEM辅助的偏移量跟踪处理流程如图1所示。主要分为3个步骤:

图1

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图1   外部DEM辅助偏移量跟踪技术处理流程图

Fig.1   Flow chart of the external DEM-assisted offset tracking technique


1)初始配准查找表的生成。地理编码获得基于主影像成像几何的SAR坐标系DEM及两者之间的映射关系; 然后建立起SAR坐标系DEM与从影像的映射关系; 结合2种映射关系,生成了记录主从影像偏移量的初始配准查找表,该查找表已将系统偏移与地形引起的偏移量同时计算在内。

2)初始配准查找表的精化。利用重采样获得具有相同成像几何的主、从影像,进一步使用图像互相关方法获取两者的配准多项式,据此精化配准查找表,降低可能存在的由轨道定位和DEM数据不精确带来的误差。

3)位移场的计算。依据精化配准查找表重采样从影像,按照传统偏移量跟踪技术流程计算出冰川方位向和距离向位移场。

此方法能够获得更精确的偏移量结果,对同一传感器不同波束模式的SAR影像也适用。

2 研究区概况与数据源

2.1 研究区概况

研究区位于西藏自治区康马县和浪卡子县之间喜马拉雅山脉东部、卓莫拉日山系东段,N28°07'~28°19',E89°53'~90°22'之间,地处中国和不丹交界处,地形起伏较大,高程差超过2 000 m,平均海拔在5 000 m以上,包括大小近10条冰川。同时,研究区内有桑旺错和黄湖2个较大的冰川湖,其中桑旺错于1954年发生溃决,受灾人数达2万余人,死亡人数约400人,造成巨大损失[24],现今仍有重大的成灾风险[25]。因此,监测研究区的冰川运动情况对冰川湖溃决危险评估和当地生产生活安全有重要意义。

2.2 数据来源与处理

TerraSAR-X 雷达卫星具有多极化、多入射角和精确的姿态和轨道控制能力,采用波长约3.2 cm的X波段SAR,可以全天时、全天候地对地观测[26]。COSMO-SkyMed对地观测系统是由4颗搭载了多个成像模式的X波段SAR的太阳同步轨道卫星组成,在轨道上相邻的不同卫星对同一地点的重访时间分别为1 d,3 d,4 d和8 d[27]。

选取2对不同长度空间基线、时间间隔为11 d的TerraSAR-X数据,主要成像参数为升轨右视、条带扫描模式,空间分辨率为3 m,其数据参数如表1所示。选取一对不同波束模式的COSMO-SkyMed影像,为降轨右视获取,空间分辨率为3 m,波束模式分别为HI01和HI02,2景影像在入射角和覆盖范围上均有差异,数据参数如表2所示。DEM为30 m空间分辨率的SRTM,绝对高程精度约为15 m[28]。研究区范围及数据覆盖范围如图2所示。

表1   TerraSAR-X数据参数

Tab.1  Parameters of TerraSAR-X data

数据对轨道号时间基线/d垂直基线/m
20160625/20160706143/1431140.2
20160808/20160819143/143111 015.5

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表2   COSMO-SkyMed数据参数

Tab.2  Parameters of COSMO-SkyMed data

数据对时间基
线/d		垂直基
线/m		中心入射
角/(°)		Beam Mode
20160630/201607313131.327.264 7/26.659 4HI02/HI01

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图2

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图2   研究区范围及TerraSAR-X数据、不同入射角COSMO-SkyMed数据覆盖范围

Fig.2   Study area and TerraSAR-X covering map and the covering map of different incidence COSMO-SkyMed data


为了提高影像处理效率,将TerraSAR-X和COSMO-SkyMed影像范围适当裁剪。经过多次试验发现,偏移量跟踪搜索窗口过大时,不利于保存细节信息,而搜索窗口过小则会使冰川的位移情况过于细碎,不利于分析,故本文将偏移量跟踪的搜索窗口设为100像元×100像元,既可以较好地保留细节,又使得位移信息不太零散,同时也能防止遗漏偏移量较大的点。

3 结果分析

3.1 偏移量跟踪技术结果

对TerraSAR-X应用传统及DEM辅助的偏移量跟踪技术获取的非冰川区监测结果如图3和图4所示。图例中不同颜色表示偏移量值的变化,0值代表无偏移量,每一个色周代表3 m的偏移量,当研究区某处偏移量绝对值大于3 m时,偏移量结果图上将显示出色棒中颜色重复出现构成的颜色条纹。黑色区域为相关性阈值低于设定阈值的区域及SAR成像时的叠掩阴影区,即无结果区域。

表3   TerraSAR-X数据传统和DEM辅助的偏移量跟踪技术非冰川区RMSE

Tab.3  RMSE in ice-free region of Traditional and external DEM-assisted offset tracking techniques using TerraSAR-X data(m)

数据对传统偏移量
跟踪技术		DEM辅助的偏
移量跟踪技术
方位向偏
移量RMSE		距离向偏
移量RMSE		方位向偏
移量RMSE		距离向偏
移量RMSE
20160625/201607060.0470.0740.0410.036
20160808/201608190.1091.9880.0930.089

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图3

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图3   20160625—20160706像对提取结果

Fig.3   Offset tracking results from image pair 20160625-20160706


图4

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图4   20160808—20160819像对提取结果

Fig.4   Offset tracking results from image pair 20160808-20160819


从图上可以直观地看到DEM辅助的偏移量跟踪结果在非冰川区接近0值的颜色更加干净统一,表明这种方法所获得的冰川偏移量结果更加可靠。从传统方法在非冰川区方位向的偏移量监测结果来看,随着垂直基线的增加,非冰川区小部分区域误差虽略有增加,但整体仍趋于0值,说明方位向上地形起伏造成的偏移量误差受空间基线变化影响较小; 与之对比,DEM辅助的方法对监测结果有所改善。从传统方法在非冰川区距离向的偏移量监测结果来看,随着垂直基线的增大,非冰川区距离向的偏移量误差更加明显,甚至会超过一个像元大小,说明距离向上地形起伏造成的偏移量误差随着空间基线的增大而变大。与之对比可见,在空间基线较大时,DEM辅助的方法对距离向上非冰川区监测结果的改善效果非常明显。

对不同入射角、覆盖范围的COSMO-SkyMed应用DEM辅助的偏移量跟踪技术的监测结果如图5所示。由图5可知,监测结果在非冰川区接近0值,表明此方法同样适用于不同入射角、覆盖范围的SAR数据。

图5

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图5   20160630-20160731像对提取结果

Fig.5   Offset tracking results from image pair 20160630-20160731


3.2 误差分析

为了评价山地冰川流速估算的精度,对TerraSAR-X和COSMO-SkyMed结果非冰川区分别选取一块区域,计算区域内位移残差的均方根误差(root mean square error,RMSE)来衡量结果的精度。对TerraSAR-X数据处理结果选取的区域范围如图3(a)红色矩形所示,RMSE如表3所示; 对COSMO-SkyMed数据处理结果选取的区域范围如图5(a)红色矩形所示,RMSE如表4所示。

表4   不同入射角COSMO-SkyMed数据偏移量跟踪技术非冰川区均RMSE

Tab.4  RMSE in ice-free region of external DEM-assisted offset tracking techniques using different incidence COSMO-SkyMed data(m)

数据对方位向偏移量RMSE距离向偏移量RMSE
20160630/201607310.0620.051

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通过对比TerraSAR-X 2种方法的非冰川区结果RMSE可知,当SAR影像对垂直基线较小时,2种方法的RMSE都比较小; 并且,基于外部DEM辅助的方法RMSE更低,说明在小空间基线时,DEM辅助的方法也有助于提高结果的精度。当空间基线较大时,DEM辅助的方法在距离向上改善效果明显,方位向上也有提升。由公式(1)和(2)可知,主要是因为距离向上地形引起的偏移量误差受到空间基线的影响较大,方位向上受到空间基线的影响较小。依据表4可知,对不同入射角的COSMO-SkyMed数据应用本文方法时,监测结果在非冰川区的RMSE也很小,能获得精度较高的偏移量结果。以上分析表明,大空间基线下在地形起伏较大区域使用DEM辅助的方法能够有效降低地形引起的偏移量误差,减小空间基线长度的限制,提高偏移量跟踪结果的精度,扩大SAR数据的使用范围。

4 结论

1)偏移量跟踪技术不受冰川区域影像复相干性降低的影响,是一种监测山地冰川表面运动很有效的工具。

2)传统的偏移量跟踪技术忽略了地形起伏对结果的影响,在地形变化剧烈以及影像空间基线较大的情况下距离向结果的精度明显降低。

3)DEM辅助的偏移量跟踪技术在地形陡峭以及SAR数据对空间基线较大时能够获得可靠的结果,减小了地形以及空间基线长度带来的限制,有利于更好开展山地冰川表面运动监测。

4)不同波束模式的SAR影像应用DEM辅助的偏移量跟踪技术时仍能获得较好的冰川表面运动监测结果,进一步提高了SAR影像的利用率。

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[J]. Geophysical Research Letters, 2006,33(16):L16311.

DOI:10.1029/2006GL026883      URL     [本文引用: 1]

We present a new method to extract along-track displacements from InSAR data, based on split-beam InSAR processing, to create forward- and backward-looking interferograms. The phase difference between the two modified interferograms provides the along-track displacement component. Thus, from each conventional InSAR pair we extract two components of the displacement vector: one along the line of sight, the other in the along-track direction. We analyze the precision of the new method by comparing our solution to GPS and offset-derived along-track displacements in interferograms of the 1999, Hector Mine earthquake. The RMS error between GPS displacements and our results ranges from 5 to 8.8cm. Our method is consistent with along-track displacements derived by pixel-offsets, which are limited to 12-15cm precision. The theoretical precision of the new method depends on SNR and coherence. For a signal to noise ratio of 30 the expected precisions are 3, 11cm for coherence of 0.8, 0.4, respectively.

王思胜, 江利明, 孙永玲 , 等.

基于ALOS PALSAR数据的山地冰川流速估算方法比较——以喀喇昆仑地区斯克洋坎力冰川为例

[J]. 国土资源遥感, 2016,28(2):54-61.doi: 10.6046/gtzyyg.2016.02.09.

URL     Magsci     [本文引用: 1]

<p>冰川表面流速是进行冰川动力学和物质平衡研究的关键参数之一。合成孔径雷达(SAR)影像作为能大范围提取山地冰川表面流速的重要数据源,利用其进行冰川流速估算目前主要有差分InSAR(D-InSAR)法、多孔径InSAR(MAI)法和SAR偏移量追踪(offset tracking)法3种。其中,MAI法是为了克服D-InSAR对雷达方位向(along-track)形变不敏感而发展的一种新的InSAR技术。以喀喇昆仑山中部地区的斯克洋坎力冰川为例,选取了2008年2景间隔46 d的L波段ALOS PALSAR数据,利用上述3种方法分别进行冰川流速提取实验,讨论了3种方法在山地冰川表面流速监测中的适用性和局限性。结果表明,D-InSAR和MAI方法都能够精确提取距离向和方位向的冰川流速信息,但对相干性均要求较高; 在低相干区域,SAR偏移量追踪方法也能够获取更为可靠的方位向和距离向二维冰川流速的速度场,但该方法在冰川表面特征不明显的地区受到一定限制。</p>

Wang S S, Jiang L M, Sun Y L , et al.

Evaluation of methods for deriving mountain glacier velocities with ALOS PALSAR images:A case study of Skyang glacier in central Karakoram

[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2016,28(2):54-61.doi: 10.6046/gtzyyg.2016.02.09.

Magsci     [本文引用: 1]

Riveros N, Euillades L, Euillades P , et al.

Offset tracking procedure applied to high resolution SAR data on Viedma glacier,Patagonian Andes,Argentina

[J]. Advances in Geosciences, 2013,35:7-13.

DOI:10.5194/adgeo-35-7-2013      URL     [本文引用: 1]

Strozzi T, Kouraev A, Wiesmann A , et al.

Estimation of Arctic glacier motion with satellite L-band SAR data

[J]. Remote Sensing of Environment, 2008,112(3):636-645.

DOI:10.1016/j.rse.2007.06.007      URL     [本文引用: 1]

Offset fields between pairs of JERS-1 satellite SAR data acquired in winter with 4402days time interval were employed for the estimation of Arctic glacier motion over Svalbard, Novaya Zemlya and Franz-Josef Land. The displacement maps show that the ice caps are divided into a number of clearly defined fast-flowing units with displacement larger than about 602m in 4402days (i.e. 5002m/year). The estimated error of the JERS-1 offset tracking derived displacement is on the order of 2002m/year. Occasionally, azimuth streaks related to auroral zone ionospheric disturbances were detected and dedicated processing steps were applied to minimize their influence on the estimated motion pattern. Our analysis demonstrated that offset tracking of L-band SAR images is a robust and direct estimation technique of glacier motion. The method is particularly useful when differential SAR interferometry is limited by loss of coherence, i.e. for rapid and incoherent flow and large acquisition time intervals between the two SAR images. The JERS-1 results, obtained using SAR data acquired by a satellite operated until 1998, raise expectations of L-band SAR data from the ALOS satellite launched in early 2006.

Yan S Y, Liu G, Wang Y J , et al.

Accurate determination of glacier surface velocity fields with a DEM-assisted pixel-tracking technique from SAR imagery

[J]. Remote Sensing, 2015,7(8):10898-10916.

DOI:10.3390/rs70810898      URL     [本文引用: 2]

Yan S Y, Guo H D, Liu G , et al.

Mountain glacier displacement estimation using a DEM-assisted offset tracking method with ALOS/PALSAR data

[J]. Remote Sensing Letters, 2013,4(5):494-503.

DOI:10.1080/2150704X.2012.754561      URL     [本文引用: 1]

Yan S Y, Liu G, Wang Y J , et al.

Glacier surface motion pattern in the Eastern part of West Kunlun Shan estimation using pixel-tracking with PALSAR imagery

[J]. Environmental Earth Sciences, 2015,74(3):1871-1881.

DOI:10.1007/s12665-015-4645-7      URL     [本文引用: 1]

邓方慧, 周春霞, 王泽民 , 等.

利用偏移量跟踪测定Amery冰架冰流汇合区的冰流速

[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2015,40(7):901-906.

DOI:10.13203/j.whugis20130653      URL     Magsci     [本文引用: 1]

利用35d时间基线的EnvisatASAR数据对,采用偏移量跟踪方法对东南极Amery冰架冰流汇合区的冰流速进行了测定,并对流速结果进行了精度评定和对比分析,验证了本文结果的可靠性。结果显示,Lambert、Mellor及Fisher冰川在Amery冰架后缘交汇处冰流速最大可达800m/a;汇合区接地线附近的冰流速存在一定的变化特征,该特征是辅助确定接地线位置的重要参考信息。

Deng F H, Zhou C X, Wang Z M , et al.

Ice-flow velocity derivation of the confluence zone of the Amery ice shelf using offset-tracking method

[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015,40(7):901-906.

Magsci     [本文引用: 1]

郑茜, 孙建宝, 张永 .

基于Landsat-8时间序列影像分析西昆仑山地区冰川滑移特征

[J]. 大地测量与地球动力学, 2016,36(7):604-608.

Magsci     [本文引用: 1]

<p>利用图像亚像元互相关分析方法处理了Landsat-8卫星获取的时间序列影像数据，得到中国青藏高原西北部地区西昆仑峰区冰川匀速滑移的时空演化过程。利用亚像元影像互相关技术对Landsat-8光学影像精确配准，配准精度达到0.01像元，即该光学影像的水平形变监测精度达到0.15 m。通过对2013-07～2014-08的15景Landsat-8影像进行互相关和形变时间序列反演分析，获得了西昆仑峰区两条冰川的滑动位移场和速度场。研究表明，该区域的冰川基本处于匀速滑移状态（无明显加速和减速现象）；同时也验证了Landsat-8光学影像在监测较大地表位移和地壳形变事件（如沙丘移动、地震、滑坡、火山等）上的应用潜力。</p>

Zheng Q, Sun J B, Zhang Y .

Fast and uniformly slipping Western-Kunlun glaciers from time-series deformation analysis using periodically captured Landsat-8 imagery

[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics, 2016,36(7):604-608.

Magsci     [本文引用: 1]

闫世勇 . 山地冰川表面运动雷达遥感监测方法研究[D]. 北京:中国科学院大学, 2013: 53-55.

[本文引用: 1]

Yan S Y . Research on Extraction of Alpine Glacier Surface Movement by SAR Remote Sensing[D]. Beijing:University of Chinese Academy of Sciences, 2013: 53-55.

[本文引用: 1]

Sansosti E, Berardino P, Manunta M , et al.

Geometrical SAR image registration

[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2006,44(10):2861-2870.

DOI:10.1109/TGRS.2006.875787      URL     [本文引用: 1]

GAMMA Remote Sensing . Differential Interferometry and Geocoding Software-DIFF&GEO(Geocoding and Image Registration)[R]. Switzerland:GAMMA Remote Sensing AG, 2008.

[本文引用: 1]

戎丹雅, 吴秀山, 冉启华 , 等.

冰湖溃决洪水演进模拟

[J]. 水土保持, 2014,2(3):29-36.

DOI:10.12677/ojswc.2014.23003      URL     [本文引用: 1]

This paper introduces the surface forms of gravels and the textures of minerals in tills and non-tills from microscopic and scanning electro microscopic studies. Their characteristics are innate in themselves, but sometimes they are similar to one another.Glacial stria forms groups on a surface, and sometimes they cross each other. Glacial. stria are deep and smooth, while those of mud flow are often shallow small irregular and not in the same direction.

Rong D Y, Wu X S, Ran Q H , et al.

Evolution simulation of glacial lake outburst flood

[J]. Open Journal of Soil and Water Conservation, 2014,2(3):29-36.

[本文引用: 1]

刘春玲, 童立强, 祁生文 , 等.

喜马拉雅山地区冰川湖溃决灾害隐患遥感调查及影响因素分析

[J]. 国土资源遥感, 2016,28(3):110-115.doi: 10.6046/gtzyyg.2016.03.18.

URL     Magsci     [本文引用: 1]

<p>喜马拉雅山地区的冰川湖(简称&quot;冰湖&quot;)受形成条件和自然环境的影响,往往会发生溃决,造成洪水和泥石流灾害,严重威胁人类生产和生活、生存与发展,成为该地区一重大地质灾害隐患。采用QuickBird和ETM等卫星遥感数据,结合野外考察,研究喜马拉雅山地区冰湖溃决灾害隐患后认为:①喜马拉雅山地区的冰湖在区域分布上具有由东南向西北逐步递减的趋势,冰湖分布最多的是山南、日喀则、林芝和阿里地区,分布密度最大的是山南地区的洛扎一带; ②喜马拉雅山地区存在19个溃决灾害隐患的冰湖,均为冰川终碛湖,其中13个湖存在重大溃决灾害隐患,6个存在较大溃决灾害隐患; ③引起冰川终碛湖溃决的激发因素较多,其中冰湖周围的冰崩、雪崩、基岩崩塌和滑坡入湖涌浪溃坝是最重要的原因。研究结果对西藏地区冰湖溃决灾害的预警与防治具有重要意义。</p>

Liu C L, Tong L Q, Qi S W , et al.

Remote sensing investigation and influence factor analysis of glacier lake outburst potential in the Himalayas

[J]. Remote Sensing for Land and Resources, 2016,28(3):110-115.doi: 10.6046/gtzyyg.2016.03.18.

Magsci     [本文引用: 1]

倪维平, 边辉, 严卫东 , 等.

TerraSAR-X雷达卫星的系统特性与应用分析

[J]. 雷达科学与技术, 2009,7(1):29-34,58.

[本文引用: 1]

Ni W P, Bian H, Yan W D , et al.

System characteristics and application analysis of TerraSAR-X Radar satellite

[J]. Radar Science and Technology, 2009,7(1):29-34,58.

[本文引用: 1]

Italian Space Agency.COSMO-SkyMed Mission and Products Description

[EB/OL].[ 2016- 05- 31]. .

URL     [本文引用: 1]

USGS Earth Resource Observation and Science(EROS) Center.

Global Data Explorer(GDEx) Data Access User Guide

[EB/OL].[2016-04]..

URL     [本文引用: 1]

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