Український антарктичний журнал

№ 1 (2021): Український антарктичний журнал
Articles

Відстеження швидкості рухів льодового покрову на півострові Київ берег Грейама за допомогою супутникових знімків Sentinel-1

PDF (English)
  • С. Кадурін,
  • К. Андрєєва
С. Кадурін
Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, м. Одеса, 65082, Україна
К. Андрєєва
Одеський національний університет імені І.І. Мечникова,м. Одеса, 65082, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2021.663
Опубліковано July 28, 2021
Ключові слова
  • півострів Київ,
  • Sentinel-1,
  • швидкість льодовиків,
  • дистанційне зондування Землі
Як цитувати
Кадурін, С., & Андрєєва, К. (2021). Відстеження швидкості рухів льодового покрову на півострові Київ берег Грейама за допомогою супутникових знімків Sentinel-1. Український антарктичний журнал, (1), 24-31. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1.2021.663

Авторське право (c) 2021 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

Дослідження швидкості рухів льодовиків в прибережній зоні Антарктиди є однією з найбільш активно обговорюваних тем. Такий значний інтерес до цієї теми пов’язаний, в першу чергу, з тим, що крига, яка потрапляє до Світового океану з антарктичних льодовиків, істотно впливає на рівень океану та на глобальний клімат. Розвиток сучасних супутникових технологій дистанційного спостереження Землі дозволив розробити певну кількість методик оцінки зміщень льодовикових покровів та розрахунку швидкостей таких зміщень. Метою цієї роботи є застосування даних дистанційного зондування Землі з супутникової системи Copernicus Sentinel-1 для оцінки швидкостей рухів льодовикового покрову в межах півострова Київ у часовому інтервалі з грудня 2020 по березень 2021 року. Для досягнення встановленої мети були застосовані 10 радарних знімків території, що вивчалася з початку грудня до кінця березня з інтервалом у часі зйомки у 12–14 діб. Обрані знімки аналізувалися попарно так, щоб встановити зміни, які виникли на поверхні за обраний інтервал часу. Застосовані знімки супутникової системи Copernicus Sentinel-1, які мають корекцію за формою еліпсоїду Землі у GRD форматі. На основі методики офсетного трекінгу (Offset Tracking) для кожної пари знімків з різницею у часі приблизно у дві неділі були розраховані швидкості рухів льодового покрову в межах півострова Київ. Встановлено, що швидкість рухів коливається у значних межах та у пригирлових частинах льодовиків може досягати 3,5–4 метрів на добу. Також встановлено, що швидкість зміщення криги у тілі льодовика змінюється у часі. Так, найбільші значення фіксуються у пригирловій частині, але були зафіксовані короткострокові
інтервали часу, коли слідом за нижньою частиною льодовиків активізувалися і тилові та навіть крайові частини льодовиків, які розташовані на контакті з льодовим покровом плато. Таким чином, виникає послідовність рухів, коли активізація нижньої частини льодовика призводить до зрушень більш високо розташованих частин. Слід зазначити, що така активізація зміщення льодового покрову була зафіксована у лютому 2021 року, що співпадає з одним з найбільш теплих місяців у цій частині Антарктики.

PDF (English)

Посилання

  1. Baumhoer, C. A., Dietz, A. J., Dech, S., & Kuenzer, C. (2018). Remote sensing of Antarctic glacier and ice-shelf front dynamics — a review. Remote Sensing, 10(9), 1445. https://doi.org/10.3390/rs10091445
  2. Baumhoer, С. A., Dietz, A. J., Kneisel, C., & Kuenzer, C. (2019). Automated extraction of Antarctic glacier and ice shelf fronts from Sentinel-1 imagery using deep learning. Remote Sensing, 11(21), 2529. https://doi.org/10.3390/rs11212529
  3. Cook, A. J., Fox, A. J., Vaughan, D. G., & Ferrigno, J. G. (2005). Retreating glacier fronts on the Antarctic Peninsula over the past half-century. Science, 308(5721), 541–544. https://doi.org/10.1126/science.1104235
  4. Cook, A. J., Holland, P. R., Meredith, M. P., Murray, T., Luckman, A., & Vaughan, D. G. (2016). Ocean forcing of glacier retreat in the western Antarctic Peninsula. Science, 353(6296), 283–286. https://doi.org/10.1126/science.aae0017
  5. Fox, A. J., Paul, A., & Cooper, R. (1994). Measured properties of the Antarctic ice sheet derived from the SCAR Antarctic digital database. Polar Record, 30(174), 201–206. https://doi.org/10.1017/S0032247400024268
  6. Huber, J., Cook, A. J., Paul, F., & Zemp, M. (2017). A complete glacier inventory of the Antarctic Peninsula based on Landsat 7 images from 2000 to 2002 and other preexisting data sets. Earth System Science Data, 9(1), 115–131. https://doi.org/10.5194/essd-9-115-2017
  7. Jawak, S. D., Upadhya, A., Pandit, P. H., & Luis, A. J. (2018). Changes in velocity of Fisher Glacier, East Antarctica using pixel tracking method. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-5, 537–541. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-5-537-2018
  8. Jawak, S. D., Kumar, S., Luis, A. J., Pandit, P. H., Wankhede, S. F., & Anirudh, T. S. (2019). Seasonal comparison of velocity of the eastern tributary glaciers, Amery Ice Shelf, Antarctica, using SAR offset tracking. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, IV-2/W5, 595–600. https://doi.org/10.5194/isprs-annals-IV-2-W5-595-2019
  9. Liang, D., Guo, H., Zhang, L., Cheng, Y., Zhu, Q., & Liu, X. (2021). Time-series snowmelt detection over the Antarctic using Sentinel-1 SAR images on Google Earth Engine. Remote Sensing of Environment, 256, 112318. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112318
  10. Lovell, A. M., Stokes, C. R., & Jamieson, S. S. R. (2017). Sub-decadal variations in outlet glacier terminus positions in Victoria Land, Oates Land and George V Land, East Antarctica (1972–2013). Antarctic Science, 29(5), 468–483. https://doi.org/10.1017/S0954102017000074
  11. Mengzhen, Q., Liu, Y., Lin, Y., Hui, F., Li T., & Cheng, X. (2020). Efficient location and extraction of the iceberg calved areas of the Antarctic iceshelves. Remote Sensing, 12(16), 2658. https://doi.org/10.3390/rs12162658
  12. Savchyn, I., & Shylo, Ye. (2020). Monitoring of the ice caps area changes on Galindez, Winter and Skua Islands (Argentine Islands, West Antarctica). Ukrainian Antarctic Journal, 2, 42–49. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2020.651 (in Ukrainian)
  13. Small, D., & Schubert, A. (2008). Guide to ASAR Geo coding, RSL-ASAR-GC-AD, Issue 1.0. http://www.geo.uzh.ch/microsite/rsl-documents/research/publications/other-scicommunications/2008_RSL-ASAR-GC-AD-v101-0335607552/2008_RSL-ASAR-GC-AD-v101.pdf
  14. Vaughan, D. G., Comiso, J. C., Allison, I., Carrasco, J., Kaser, G., Kwok, R., Mote, P., Murray, T., Paul, F., Ren, J., Rignot, E., Solomina, O., Steffen, K. & Zhang, T. (2013). Observations: Cryosphere. In T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, & P. M. Midgley (Eds.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (pp. 317–382). Cambridge University Press, Camb ridge, United Kingdom and New York, NY, USA. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WG1AR5_Chapter04_FINAL.pdf
  15. Wearing, M. G., Hindmarsh, R. C. A., & Worster, M. G. (2015). Assessment of ice flow dynamics in the zone close to the calving front of Antarctic ice shelves. Journal of Glaciology, 61(230), 1194–1206. https://doi.org/10.3189/2015JoG15J116
  16. Wesche, C., Jansen, D., & Dierking, W. (2013). Calving fronts of Antarctica: mapping and classification. Remote Sensing, 5(12), 6305–6322. https://doi.org/10.3390/rs5126305
  17. Wuite, J., Nagler, T., Gourmelen, N., Escorihuela, M. J., Hogg, A. E., & Drinkwater, M. R. (2019). Sub-Annual calving front migration, area change and calving rates from Swath Mode CryoSat-2 altimetry, on Filchner-Ronne Ice Shelf, Antarctica. Remote Sensing, 11(23), 2761. https://doi.org/10.3390/rs11232761
  18. Zhou, C., Zhou, Y., E, D., Wang, Z., & Sun, J. (2011). Estimation of ice flow velocity of calving glaciers using SAR inter ferometry and feature tracking. Proceedings of Fringe 2011 Workshop, Frascati, Italy.ESA SP-697, 49.