无人机“厘米级”观测南极着地冰崖崩解过程

科技日报讯 （记者于紫月）中山大学联合中国极地研究中心研究团队创新性地提出了一套多时相无人机影像协同配准与三维变化检测方法，实现了南极“着地冰崖”崩解过程的厘米级三维精细监测，并在地面雪坑观测的基础上定量评估了“着地冰崖”的崩解量，为全球气候变化背景下南极冰盖质量损失评估提供了新的观测手段与数据支撑。该成果近日发表于地球科学领域知名期刊《国际应用地球观测和地理信息》。

南极冰体主要包括“浮”在海上的冰架和“长”在石头上的“着地冰”等。不像冰架大规模坍塌入海那样“轰轰烈烈”，“着地冰崖”崩解往往悄然进行。文章第一作者、中山大学测绘科学与技术学院副教授张书航介绍道，由于“着地冰崖”崩解尺度小、频率高、不规则，受限于时空分辨率，传统的卫星遥感手段难以监测其崩解过程。精细尺度冰崖崩解过程的量化监测一直是国际极地冰川学研究领域的技术难题。

中山大学测绘科学与技术学院教授郑雷在中国第38次南极考察期间，于秦岭站周边采集了大量宝贵数据——26天内共完成了10架次无人机重复摄影测量观测，空间分辨率达到2.1厘米；采集了12个雪坑数据，详细记录了冰崖附近粒雪层厚度和密度等关键参数。研究团队通过相关算法，将不同时间获取的无人机影像“配准”于统一参考系，并结合实地雪坑测量数据，在有效去除浮冰、积雪影响后，共识别出44次“着地冰崖”崩解事件，沿0.89公里海岸线累计崩解体积达4506.69立方米，总崩解量达3078.45吨。研究估算该区域“着地冰崖”日均崩解速率为262.93吨/公里。