中国南极第三次内陆冰盖科学考察的测绘工作

１９９８～１９９９年南极夏季期间,中国组织实施了第三次南极内陆冰盖科学考察,深入冰盖内陆１１２８ｋｍ,成为世界第一支到达南极冰盖最高点ＤｏｍｅＡ区域开展科学考察的国家队。本文着重介绍有关考察的测绘保障工作及其成果。     

纵深挺进 获取数据 成果丰硕 中国南极中山站至DomeA内陆冰盖考察

中中国第１５ 次南极考察队（１９９８ ～１９９９ 年） 执行了第三次内陆冰盖考察。由１０ 名考察队员组成的内陆冰盖考察队,不畏艰险,穿越了一道道冰裂隙区域,屡次排除了设备出现的严重故障,克服了高原反应、低温严寒、食品配备不全等严重困难和穿越冰裂隙的巨大心理压力,在南极冰盖上纵深挺进１１００ 多ｋ ｍ ,到达被称为“不可接近地区”的南极冰盖最高点 Ｄｏ ｍｅ Ａ 区域。开展了一系列科学考察工作,获取了大批十分珍贵的观测样品和数据,完成了令世人瞩目的考察项目,使中国成为世界首批到达南极内陆冰盖 Ｄｏｍｅ Ａ 区域进行科考的国家。     

中国南极第三次内陆冰盖考察剖面的雪貌及气象特征

给出了中国第三次南极考察的线路图、纵断面图及距离中山站 68~4 64km路段的表面年积雪状况图,分析了海拔高度的测定精度。同时,就考察剖面的雪貌及常规气象 (包括大气温度、湿度、气压和风速等)特征进行了描述。     

中山站至A冰穹考察及沿线GPS复测结果分析

南极中山站至A冰穹(Dome-A)考察沿线布设有GPS高精度定位点,通过用高精度GPS静态定位处理软件GAMIT/GLOBK对三期观测数据的处理可知,考察沿线的GPS点以8~25m/a的速度向西北方向(冰盖边缘方向)流动,越接近冰盖边缘,运动速度越快,最快达到100m/a;而且,冰川整体上以1~5m/a²的加速度流动。同时,由于冰盖的流动,引起了垂直方向0.2~1m/a的沉降速度。     

中山站至DOME-A内陆冰盖考察导航系统设计

基于GPS的导航技术作为一个很热门的研究课题,其在航空、航天以及陆上车辆导航,个人移动导航等诸多领域有着深入广泛的应用。但针对南极地区这一基础地理信息缺乏,环境特殊的科考导航系统的开发研究却极其少见。本文结合移动导航技术和南极科考的实际需求,设计了中山站至DOME-A内陆冰盖考察导航系统,对系统结构、功能进行了详细设计,最终编制完成了模拟系统。     

南极中山站科考测绘任务完成

本刊讯在刚刚结束的中国第27次南极科考中．黑龙江测绘局的3名科考队员朱李忠、娄权力．陈迎浚圆满完成了中山站科考测绘任务．日前乘坐“雪龙”号从南极返航。     

徕卡测量系统助南极科考顺利完成

从2005年11月18日起，中国第22次南极科学考察队格罗夫山考察队从上海乘坐雪龙号科学考察船出发至今，已有三个多月的时间，目前考察工作基本完成。在这三个多月里，我国第22次南极考察格罗夫山队共收集陨石5354块，超过此前我国对该地区考察时收集到的陨石总数，使我国南极陨石的拥有量接近一万块。与以往的考察任务不同的是，这次考察除收集陨石外，还同时进行冰盖进退及古气候研究、地质考察、内陆冰盖测绘、星地遥感同步测量研究等考察工作。     

利用Envisat数据探测中山站至Dome A条带区域冰盖高程变化

在中山站至Dome A条带区域,利用2002-10~2007-09的Envisat RA2数据,对交叉点分析中的单一法、静态法与动态法进行了比较,结果表明：① 动态参考算法优于其他两种算法;② 反射能量是影响卫星测高确定冰盖高程变化的重要因素;③ 研究区域冰盖高程长期变化整体处于平衡,但其分布不均匀,恩德比地地区存在明显正增长,与ICESat一致。     

环南极航行

1992～1993年作者随中国第九次南极考察队在冰海雪原的南极进行了一次环南极航行,让我们随作者一起去感受一下神奇的南极。     

南极冰盖部分消融对海平面的影响

本文假设地球具球对称、完全弹性和各向同性，推导了冰融相对海平面变化方程，采用汪汉胜等（１９９６）根据ＰＲＥＭ（１９８１）模型计算的地表弹性负荷勒夫数，估算了在今后５０年内，当南极冰盖消融１０米时所产生的全球海平面变化     

南极内陆导航方法的研究

首先介绍了导航的定义,然后通过对南极内陆、内陆大通道的介绍,阐述了内陆导航的任务和目的.针对国际国内现有的导航技术,结合南极内陆极端环境的实际情况,进行了广泛调研,选择了GPS+雷达的导航方法,实现方便、快捷的导航,提高了科考队导航的自主性,对人员安全、科考队效率提供有利保障.     

世界首张南极内陆地形图入选湖北名片

目前,由中共湖北省委宣传部和湖北日报传媒集团举办,楚天金报和荆楚网承办的“辉煌荆楚60名片”推评活动落下帷幕。其中,第59张湖北名片是“武汉专家绘出世界首张南极内陆地形图”,其入选理由主要是：2000年,武汉大学中国南极测绘研究中心鄂栋臣、彭文钧、丁士俊3位专家,率先完成了格罗夫山核心地区110平方公里的地形图测绘,此图被称为世界上第一张南极内陆冰盖高原人工实测的精确地形图。     

利用Mascon方法评估南极冰盖质量变化

以南极为例,评估了不同空间分布的观测点(包括规则格网和近似等面积格网以及是否向海洋泄露区域延伸)对空间域Mascon反演结果的影响。结果表明,位于毛德皇后地的Mascon对不同空间分布的观测值并不敏感,结果较为一致;而在位于阿蒙森海地区的Mascon,对于不同空间分布观测值较为敏感,差异可以达到80mm/yr左右。对于南极冰川总体质量变化速率(2003-2012)而言,不同观测值的结果十分相近,在90-100Gt/yr之间,但它们的空间分布会有差异。     

我国科考队登上南极“最高地带”

北京时间1月9日22时15分，中国南极内陆冰盖昆仑科考队李院生队长一行成功“登”上卫星遥测标识的南极内陆冰盖冰穹A的“北高点”．所在位置为南纬80度22分51秒，东经77度27分23秒．从而标志着人类首次抵达南极冰盖冰穹A核心区域。     

南极中山站重力潮汐观测的海潮负荷效应

综合分析了LaCoste-Romberg(LCR)ET21高精度弹簧重力仪1998年12月26日至2000年1月9日在南极中山站的重力潮汐观测资料，采用目前普遍使用的Schwiderski、Csr3.0和Fes96.2全球海潮模型研究中山站重力潮汐观测的海潮负荷改正问题。结果表明在南极地区，目前的海潮模型存在较大的不确定性，还不足以精密确定该区域的海潮负荷改正。经海潮改正后，重力潮汐观测结果与潮汐理论值之间还存在比较大的差异，观测的周日（01）和半日（M2）潮波重力振幅因子与相应的理论值之间的平均偏差分别为3．8％和7．8％。南极地区附近海域海水的变化半导致该地区海潮负荷响应非常明显的季节性系统变化。     

利用GRACE时变位模型研究南极冰盖质量变化

对CNES/GRGS和UTCSR GRACE Level-2产品重力位模型的J2项时间序列进行了主成分分析和比较,结果表明,CNES/GRGSJ2项具有更好的季节性变化特征,利用CNES/GRGS GRACE Level-2产品推求了南极地区冰盖质量变化速率,并对西南极和东南极冰盖质量变化进行了主成分分析,获取了其周年项振幅和相位。分析表明,南极地区冰盖质量变化呈现出明显的地区不平衡性和季节性变化特征,西南极冰盖存在有较强的减少趋势,利用主成分重构和调谐分析方法获得的西南极和东南极冰盖质量变化的周年项振幅分别为2.4 cm和1.3 cm等效冰高。     

基于微波辐射计的南极冰盖冻融时空变化分析

基于改进的小波冻融探测算法, 利用SMMR和SSM/I数据对南极冰盖1978年-2010年期间的冻融状况进行监测, 分析了南极冰盖近31年(1978-2010)和近10年(2000-2010)的整体和区域冻融时空变化特征, 结果表明:南极冰盖冻融变化受南极地区温度变化影响比较明显, 两者之间具有一定程度的正相关关系, 而且南极冰盖冻融具有南极东部和南极西部两种不同的冻融变化特征, 南极西部冰盖冻融变化剧烈, 南极东部冰盖冻融变化相对稳定, 甚至有减弱趋势。