念青唐古拉山扎当冰川冰储量估算及冰下地形特征分析

冰川体积估算对水资源以及冰川变化研究具有重要的意义. 但是实测的冰川厚度数据十分稀少,限制了冰川体积的估算. 2011年5月对念青唐古拉山北坡扎当冰川进行了雷达测厚工作,获取了该冰川的厚度分布状况. 基于该冰川的厚度数据,测量点的GPS数据,1970年的地形图和2010年Landsat TM影像,在ArcGIS技术的支持下,采用简单Kriging插值方法对冰川非测厚区域的厚度进行了插值计算,绘制出了冰川厚度等值线图并估算了冰川的冰储量. 结果表明：冰川最大厚度出现于海拔约5 748 m靠近主流线的位置,最大冰厚度为108 m,冰川平均厚度为38.1 m,2010年冰川面积为1.73 km²,扎当冰川的冰储量为0.066 km³. 将扎当冰川表面DEM与冰川厚度分布图相结合,绘制出了该冰川的冰床地形图. 结果显示,在冰川厚度大的区域,冰床地形呈现近V字形分布,这与其相对平缓的冰面地形形成明显对比;同时,在冰表地形较陡区域,冰川厚度不大,冰床地形呈现U形分布.     

西藏阿里地区嘎尼冰川厚度特征及冰储量估算

冰川厚度和冰下地形是冰川学研究中相当宝贵的数据。2018年5月,利用探地雷达（GPR）对西藏阿里地区喀喇昆仑山脉南部的嘎尼冰川进行了冰川厚度测量。基于ArcGIS中的地统计分析模块,运用Kriging插值方法对冰川非测厚区进行插值计算,结合差分GPS数据、遥感影像数据和地形数据,分析了嘎尼冰川横、纵剖面厚度特征,绘制了冰川冰下地形图和冰川厚度分布图,并估算了该冰川冰储量。结果表明：嘎尼冰川冰下地形存在空间差异,东支冰下地形起伏较大,西支相对平缓,冰川作用以下蚀作用为主,冰川面积为4.31 km²,平均厚度51.2 m,最大厚度出现在东支海拔5 970 m处,约为136.6 m,冰储量为0.218 km³。     

东昆仑山煤矿冰川雷达测厚及冰储量估算

基于2015年5月东昆仑山煤矿冰川冰厚测量资料,结合2015年Landsat8 OLI影像,利用Ordinary Kriging插值方法对冰川非测厚区进行插值计算,绘制了该冰川厚度等值线并对该冰川冰储量进行了估算。2015年煤矿冰川最大厚度为87 m,位于海拔4 952 m主流线附近,平均厚度为25.77 m,冰储量为0.0242 km³。利用煤矿冰川冰面地形图与冰厚度分布图,获得该冰川冰床地形图。结果显示,冰川上宽下窄沿山谷分布,冰床地形复杂,在冰厚较大区域,地形呈近“V”字分布,显示了冰斗冰川的形貌特征。     

祁连山七一冰川雷达测厚及冰储量估算北大核心CSCD

冰厚分布和冰储量是冰川水资源、冰川变化和冰川动力学模拟研究的基础数据。本文基于七一冰川冰厚度雷达测量结果,结合GPS位置数据、遥感数据和冰川地形数据,运用协同克里金空间插值算法,绘制了冰厚分布图和冰床地形图,并运用厚度积分法估算了冰川冰储量。2015年七一冰川的面积为2.517km^(2),平均冰厚和冰储量分别为44.9m和0.1129km^(3),实测最大冰厚为115m。海拔4 480~4 600m和海拔4 640~4 800m是七一冰川两个冰厚值较大的区域,平均冰厚分别为88m和97m。     

祁连山八一冰川雷达测厚与冰储量分析

基于2006年5月利用探地雷达对祁连山八一冰川厚度的系统测量资料,绘制了该冰川冰厚度分布等值线图,计算出了该冰川的平均厚度为54.2 m,冰储量为0.153 km2.这几乎是我国第一次冰川编目资料中给出的八一冰川平均厚度(30 m)和冰储量(0.0843 km3)数据的1倍.由此可见,准确评估我国冰川的冰储量是冰川水资源研究亟待解决的重要问题.将八一冰川冰面地形图与冰厚度分布图相结合,绘制了该冰川的冰床地形图,结果表明:其崎岖不平的冰床地形与其相对平缓的冰面地形形成了显明的对比,显示了冰帽冰川的形貌特征.     

祁连山托来南山6号冰川雷达测厚与冰储量分析

冰川厚度测量是冰储量估算的关键。基于2019年7月利用探地雷达在托来南山6号冰川主冰川的测厚结果,通过普通克里格法绘制了主冰川的冰厚分布图,计算出主冰川的平均厚度为（39.61±5.32） m,冰厚空间分布呈自边缘向中间逐渐增厚的特征,最大冰厚［（100.78±1.78） m］位于纵剖面海拔4 770 m附近的凹陷盆地,结合半物理公式估算出整条冰川的冰储量为（0.0504±0.0082） km³。冰床为典型槽谷地形,谷槽横剖面呈U形,且随海拔的升高谷槽宽度逐渐变小。现有的面积-体积公式并不适用于单条冰川的冰储量估算,但分类型拟合公式具有降低估算结果误差的潜力。     

青藏高原中部双湖羌塘1号冰川厚度特征及冰储量估算

冰川冰贮量的大小与变化对河流与湖泊水的影响是当前关注的热点科学问题之一. 根据青藏高原中部双湖地区羌塘1号冰川2011、2013年探地雷达测量数据和差分GPS定位结果,分析探讨了羌塘1号冰川横、纵剖面厚度特征,并在GIS技术的支持下,绘制了冰川厚度等值线,对冰川储量进行了估算. 结果表明：羌塘1号冰川作用强烈,横剖面呈典型的“U”形发育,底部宽阔平坦. 纵剖面从下往上缓慢抬升,坡度较小,下伏地形平坦,无明显突兀变化,与冰川表面具有很好的一致性. 经计算整条冰川平均厚度51.28 m,最厚处132.15 m,冰体储量0.1236 km³.     

1959-2013年中国境内萨吾尔山冰川变化特征

萨吾尔山冰川条数少,中国冰川编目将萨吾尔山南北坡的冰川分别附入了天山和阿尔泰山区的冰川,不便于冰川变化研究,因此应给予其特殊考虑.鉴于前人工作中鲜有涉及该区的冰川研究,以萨吾尔山区冰川为研究对象,利用地形图、冰川编目数据以及Landsat遥感影像数据结合实测探地雷达数据,分析萨吾尔山地区冰川变化特征.通过目视解译结合野外实地观测的方法,得到1959-2013年该区的冰川变化特征.结果表明:总体上,萨吾尔山冰川持续退缩明显,1959-2013年中国境内的冰川面积由17.69 km²退缩为10.13 km²,退缩率42.74%,平均每年退缩0.14 km²;萨吾尔山北坡的冰川退缩率为37.57%,南坡退缩率为72.69%,南坡冰川退缩率基本为北坡的两倍.分析认为,南坡冰川退缩率较高的原因除了与坡向因素有关外,单条冰川面积大小是该差异的主要影响因素;基于木斯岛冰川探地雷达测厚结果,对该冰川体积进行了初步估算并与1959年地形图估算出的体积进行对比,发现该冰川体积减少约44.6%.     

探地雷达在冰川厚度及冰下地形探测中的应用

探地雷达因其快速、准确、无损、高分辨率等优势而被广泛应用于冰川学领域。以天山托木尔峰青冰滩72号冰川为例,着重介绍了探地雷达在冰川厚度及冰下地形探测中的应用。通过对雷达图像的处理和解译,获取了高精度的冰川厚度数据,恢复了冰下地形,计算了冰储量,并分析了冰川厚度变化对气候变化的响应。结果表明:冰舌厚度为0～148 m;冰储量为0.055 860 km3,折合成水为0.050 274 km3。近50年来,该冰川呈现强烈消融,与冰川区气温快速上升有直接关系,雷达探测为研究此响应机制提供了定量化的科学依据。     

青藏高原南部羊八井古仁河口冰川GPR测厚及冰川体积估算

2007年春季对青藏高原南部的羊八井古仁河口冰川进行了探地雷达(GPR)的冰川测厚工作, 获取了该冰川中轴线的厚度数据. 基于羊八井古仁河口冰川的测量结果, 对古仁河口冰川的体积进行了初步估算. 结果表明: 冰川的体积为0.0447 km3, 并结合雷达图像分析了冰下地形和冰川槽谷形态;冰川槽谷呈V字形状, 纵剖面由末端向上出现阶梯状起伏.     

Glacier volume estimation from ice-thickness data,applied to the Muz Taw glacier,Sawir Mountains,China

In this work, ground penetrating radar (GPR) data, global position system (GPS) data, Landsat remote sensing images and digital elevation model (DEM) SRTM were used to study the Muz Taw glacier in the Sawir Mountains. By a variety of interpolation methods, spatial pattern of thickness of the Muz Taw glacier was obtained. The results show that there are obvious differences between the available GPR transverse profiles. The lower transverse profile has typical “U”-type topographic feature, the maximum glacier thickness is up to 116.4 m; glacier thickness distribution in the higher profile is relatively flat, with an average about 70–90 m. The longitudinal profile forms a ladder-like distribution, which in the middle of the ice bedrock topography has obvious depression. The average longitudinal ice thickness is about 80.89 m; the maximum ice thickness is up to 122.61 m. In addition, the preliminary estimation of the average thickness and total terminus ice volume were approximately 60.5 m and 0.195 km³, respectively.     

珠穆朗玛峰东绒布冰川厚度测量与地形特征分析

冰川地形特征的研究是构建冰川流动模型的基础. 根据探地雷达获取的冰川厚度数据(2009年)和1∶5万地形图(1974年), 得到沿珠穆朗玛峰东绒布冰川主流线的冰厚度分布以及5条冰川槽谷的形态特征. 结果表明: 沿东绒布冰川主流线的平均表面坡度约为0.08, 平均厚度约为190 m, 最大厚度约为320 m (海拔6 300 m); 在1974-2009年间沿冰川主流线冰厚度平均减薄约30 m; 东绒布冰川表碛覆盖区与白冰区尚未分离, 目前很可能是一条停滞冰川, 冰川末端位于海拔5 540 m附近(下游方向); 东绒布冰川槽谷形态接近于V型, 而不是U型(b指数变化范围约为0.7~1.3).     

Imaging the debris internal structure and estimating the effect of debris layer on ablation of Glacier ice

This study is a comparative investigation of the debris layer and underlying ice of the Koxkar Glacier using multi-frequency GPR with antennae having different frequencies. Together with analysis of the fluctuation of the radar signal amplitude and polarity, the debris layer and underlying ice were analyzed on the basis of high-resolution GPR images. It was found that the optimal average velocity in the shallow layer (0–4 m) is 0.06 m/ns. Images obtained with different frequency antennas have different characteristics; and the performance of the 200 MHz antenna for a debriscovered glacier is the best. The interpretation of typical GPR image is validated by using FDTD numerical model. Combining the debris layer thickness and the underlying ice structure, the effect of debris layer on ablation of glacier ice and forecast of the glacier change in the aspect of thickness-thinning and glacier retreat can be estimated. This study can provide as a reference to the formation mechanisms and estimation of the ice volume of glaciers covered by debris.     

Ice thickness,volume and subglacial topography of Urumqi Glacier No. 1, Tianshan mountains,central Asia,by ground penetrating radar survey

The results of radar survey for three times are presented, aiming to determine ice thickness, volume and subglacial topography of Urumqi Glacier No. 1, Tianshan Mountains, central Asia. Results show that the distribution of ice is more in the center and lesser at both ends of the glacier. The bedrock is quite regular with altitudes decreasing towards the ice front, showing the U-shaped subglacial valley. By comparison, typical ice thinning along the centerline of the East Branch of the glacier was 10–18 m for the period 1981–2006, reaching a maximum of ～30 m at the terminus. The corresponding ice volume was 10296.2 × 10 ⁴ m ³, 8797.9 × 10 ⁴ m ³ and 8115.0 × 10 ⁴ m ³ in 1981, 2001 and 2006, respectively. It has decreased by 21.2% during the past 25 years, which is the direct result of glacier thinning. In the same period, the ice thickness, area and terminus decreased by 12.2%, 10.3%, and 3.6%, respectively. These changes are responses to the regional climatic warming, which show a dramatic increase of 0.6°C (10 a) ^?1 during the period 1981–2006.