论文部分内容阅读
冰川作为冰冻圈的重要组成部分,在全球变化中起着重要作用。冰川对气候变化十分敏感,它的变化被称为气候变化的指示器。目前的冰川编目仅仅从图像或图像处理产品中简便快速获知冰川条数、范围、面积、形态及许多冰川特征界限(雪线、冰舌末端)等二维参数,却没有包括冰川表面流动信息。冰川表面流动的监测以及估算对于研究冰川的物质平衡、能量平衡、应力场和检测冰湖溃决灾害等有重要作用。
国内外对于冰川流动场监测有很多研究进展,使用两幅不同时间的遥感图像对同一冰面特征所形成的亮度或后向散射强度实施交叉相关测量被广泛用于冰川冰盖表面运动场测量,并成为现在以图像为基础的冰面运动的主要技术,它测量的流速为平面图像上的位移,通常与冰川冰盖实际流速相近而无需订正。无论目视追踪法还是交叉相关法,均以冰面存在足够可识别特征为前提。冰川因动力会存在一些表面裂缝和纹理特征可供使用。可见光遥感是依靠传感器所接受的探测目标反射波谱的差异来识别不同物体。冰川表面的积雪和冰碛物,在冰川消融期表面水通常直接影响着冰川表面的反射波谱。
本研究以两景TM影像为数据源,以青藏高原上内陆河区的冰川作为研究对象。论文首先进行了模板尺寸大小对冰川表面的敏感性分析,得出当模板尺寸大小为21×21时相关系数的分布较佳。论文分别使用了最大相关法和概率松弛标示法对冰川表面流动场进行计算,并对比了使用这两种方法的计算结果。从MCC的结果可以看出,使用该方法得出的表面流动场出现了与冰川目视流动方向相异的矢量,而且速度场中的矢量之间表现出一定的不一致性。而使用概率松弛标示法以周围模板的流动方向作为背景场,在候选向量集中选择与背景场一致性最强的向量作为最终结果,其结果与目视解译冰川流向相同。结果显示冰川以3-4m/a的速度沿坡面运动,运动速度矢量平行于主流线。
由于冰川遥感数据在获取和处理过程中存在很多误差,这直接导致基于灰度的模板匹配的方法在计算过程中有很多不确定性。作者讨论了基于遥感图像的冰川流动场计算的一般流程并阐述了计算流动场过程的很多不确定因素。