【儀表網(wǎng) 儀表深度】科技部11月27日組織發(fā)布了《生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測2020年度報(bào)告》，根據(jù)科技部總體部署，國家遙感中心聯(lián)合多家單位，使用包括海洋、高分、資源、氣象、環(huán)境、極地等國內(nèi)外衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，完成了2020年度報(bào)告的編制工作。該年度報(bào)告聚焦“南極冰蓋變化”“大宗糧油作物生產(chǎn)與糧食安全形勢”和“城市擴(kuò)展與土地覆蓋變化”3個(gè)專題。本文，小編就帶大家主要了解一下南極冰蓋的監(jiān)測。
 

　　監(jiān)測南極冰蓋的重要性
 

　　南極冰蓋是地球氣候系統(tǒng)中大的冷源，對氣候變化具有重要指示作用。基于多源遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測，本世紀(jì)以來，南極冰蓋表面融化顯著，融化面積占南極冰蓋總面積的19%。未來南極冰蓋表面融化將會繼續(xù)增加，尤其在西南極和南極半島地區(qū)，對海平面上升的影響將變得顯著。此外，冰蓋表面融化加速，以及冰架底部融化加劇和海冰減少等又促使南極冰架崩解呈現(xiàn)明顯加劇趨勢。
 

　　“生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測年度報(bào)告”編制工作對監(jiān)測南極冰蓋也有著長足的作用，所以還將長期、持續(xù)地開展下去。這一工作充分彰顯了我國遙感科技界對服務(wù)人類社會、應(yīng)對氣候變化、解決生態(tài)環(huán)境問題的積極態(tài)度。
 

　　衛(wèi)星大地測量技術(shù)監(jiān)測南極冰蓋
 

　　衛(wèi)星大地測量是指利用人造地球衛(wèi)星進(jìn)行地面點(diǎn)定位以及測定地球形狀、大小和地球重力場的工作。衛(wèi)星大地測量始于1957年人造地球衛(wèi)星的出現(xiàn)，并獲得迅速發(fā)展。
 

　　在南極，雪積累引起質(zhì)量增加，冰融水徑流，跨過接地線的固態(tài)冰動力學(xué)流失導(dǎo)致質(zhì)量損失。南極質(zhì)量平衡定義為二者的總和，監(jiān)測和研究南極冰蓋質(zhì)量平衡對海平面變化和變化研究具有重要意義。近年來，衛(wèi)星大地測量技術(shù)監(jiān)測南極冰蓋質(zhì)量平衡取得了新進(jìn)展，其中衛(wèi)星測高技術(shù)可直接監(jiān)測冰蓋表面的高程變化，合成孔徑干涉測量技術(shù)可冰川流動的速度，衛(wèi)星重力則可直接監(jiān)測南極蓋質(zhì)量平衡但是易受冰川均衡調(diào)整的影響。
 

　　衛(wèi)星大地測量技術(shù)包括：定位系統(tǒng)、衛(wèi)星激光測距、衛(wèi)星測高、衛(wèi)星重力梯度測量、雙向無線電衛(wèi)星定位等。與傳統(tǒng)大地測量比較，其優(yōu)點(diǎn)是：、全天候連續(xù)地實(shí)時(shí)定位；操作方便、觀測時(shí)間短；提供三維坐標(biāo)，定位精度高；各測站間不需通視，節(jié)省建立覘標(biāo)經(jīng)費(fèi)。
 

　　衛(wèi)星大地測量從原理上可分為幾何法和動力法。將衛(wèi)星作為高空目標(biāo)，由幾個(gè)地面站同步觀測，即可按三維三角測量方法計(jì)算這些地面點(diǎn)之間的相對位置。這種方法不涉及衛(wèi)星的運(yùn)動，稱為衛(wèi)星大地測量幾何法。這種方法用于建立、區(qū)域、國家、重大工程的衛(wèi)星大地網(wǎng)，求定測站點(diǎn)的大地坐標(biāo)。而如果把衛(wèi)星作為運(yùn)動的天體，并利用衛(wèi)星離地球較近的特點(diǎn)，將它作為地球引力場的敏感器進(jìn)行軌道攝動觀測，就可以推求地球形狀和地球重力場參數(shù)，同時(shí)還可以精確計(jì)算衛(wèi)星軌道和確定地面觀測站的地心坐標(biāo)。這種方法稱為衛(wèi)星大地測量動力法。
 

　　大地測量和遙感的千絲萬縷
 

　　遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門對地觀測綜合性技術(shù)。自20世紀(jì)80年代以來，遙感技術(shù)得到了長足的發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛。隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和遙感技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，未來的遙感技術(shù)將在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
 

　　關(guān)于遙感的科學(xué)含義通常有廣義和狹義兩種解釋: 廣義的解釋: 一切與目標(biāo)物不接觸的遠(yuǎn)距離探測。狹義的解釋: 運(yùn)用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測儀器，不與目標(biāo)物相接觸，從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來，通過分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。
 

　　而我們常說的衛(wèi)星與遙感技術(shù)則是利用衛(wèi)星進(jìn)行遙感探測的技術(shù)。由于遙感在地表資源環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)作物估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測、變化等等許多方面具有顯而易見的優(yōu)勢，它正處于飛速發(fā)展中。
 

　　目前衛(wèi)星與遙感技術(shù)主要運(yùn)用在板塊運(yùn)動、地震、火山、滑坡、冰川、地下核試驗(yàn)、礦業(yè)活動、地下水遷移等自然和人為因素所產(chǎn)生地表形變的監(jiān)測中。衛(wèi)星大地測量能夠通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)測量研究地球不斷變化的幾何形狀、重力場和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；微波遙感利用星載/機(jī)載雷達(dá)研究地表散射特征。二者的結(jié)合和交叉形成了大地測量領(lǐng)域未來的一個(gè)新的研究方向：雷達(dá)影像測地學(xué)，即利用微波遙感影像量測、解譯和理解地球表面的幾何、物理屬性變化。