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鄂栋臣:极地基础测绘与冰雪环境动态过程研究

中国测绘学会2010年学术年会如期在宁召开,武汉大学教授鄂栋臣在会上发言。

  2010年11月9日,中国测绘学会2010年学术年会在江苏省南京市如期召开。会上,武汉大学教授鄂栋臣做了报告:



武汉大学鄂栋臣教授在作报告(3sNews 摄)

  各位代表,我给你们介绍一下地球两极的测绘科学考察,我们测绘走进地球两极已经有26年了,我亲自到过七次南极、四次北极。这次我们极地基础测绘与冰雪环境动态过程研究被评为一等奖,所以我就简单的给大家说一下。

  讲到地球两极的科学研究有两个热点,一个热点以前是极地领土权,现在的热点是关系到人类生存的环境变化和地球南北极的关系。近几年国际提出了一个ITASE计划,他的意思就是国际横穿南极科学考察计划,每个国家用负责一个地方进行考察,大家可以看看这个图,我们国家负责这一段,现在我们国家负责的这一段,把这一段的计划叫做PANDA计划,我们测绘要围绕这个PANDA计划,同时在中国建站的长城站、钟山站和北极黄河站来综合考察南极的环境变化,我们的测绘围绕这个主题来研究这个项目。

  下面我介绍一下我们的主要考察内容,第一块是极地大地测量基准建设和南极板块运动检测,第二块是极地特殊环境空间数据获取和成图技术研究,第三块是数字极地基础地理信息框架建设与空间信息可视化研究,第四块是极地冰雪环境变化检测研究。

  下面我简单介绍一下极地大地测量基准建设和南极板块运动检测,这几年我们在极地创建了四个GPS跟踪站,我们的GPS跟踪站是检测南极的板块,南极这个板块从1986年到现在,大规模的GPS数据处理,现在整个南极板块,南美洲板块的运动,同时还要检测出垂直位移,这个每年是2.1毫米,我们现在检测出来的成果和水平,是和国际的水平是完全相同的,我们南北两级GPS跟踪站,这个是北极的黄河站,这个是南极的长城站。同时我们还有南极北斗卫星检测站,这个是我们国家现在唯一的在国外建设的监测站,所以这对提高我们北斗卫星轨道的精度,特别是卫星南北方向的卫星精度可以提高到三倍。这个是我们现在的南极北斗卫星观测站,它提高了定位精度,为我们国家自主导航卫星,北斗二号技术实验和技术状态固化提供的重要的技术支撑。另外一个是南极重力基准的建立及南大洋重力异常的反演。有一些绝对重力是非常方便的,但是在南极是非常难的。我们用侧高卫星,南极洲周围的海洋的重力异常,我们有卫星来进行反演,然后可以达到整个南极海域的高精度海洋重力异常。这个南极自动探测器放到海底,这个难度也是非常大的,有冰山、浮冰等等,还有海豹在地下进行干扰,所以难度很大。这个是我们在南极唯一的工作站,运作也是很正常的。还有是极大基础地理信息框架建设与空间信息的需求。比如说南极露营去我们有直升飞机作为升空平粜,用数码相机进行牌照陆路地区。这个是极地遥感与数字成图。其实有一个难度最大的就是中山站,它离南极最高点只有1400多米,我们的测绘要保证他的平面卫星地图要正常,我们还有卫星遥感来做平面影像,用激光测高来搞出中山站到地面的数字模型。

  第二个是南极最高冰盖点的测绘问题,到2002年我们只能是把冰盖最高点寻找出来,然后把这个点测出来,当时我们用很准确的卫星技术把这里找出来了,高程是4093米,冰厚是3500米,你不要看这个小地图,南极的测绘是很难的,我们平时测绘是一两个小组,南极是一个人和两个人完成测绘任务。另外还有冰上地形测绘,这个是我们测绘必须要解决的问题,研究冰川动力学是非常重要的,我们在北极两条冰川测了3000多米厚,南极测出了1000多米的冰层深度。

  第三大块是数字极地基础地理信息框架建设和空间信息可视化研究。这个主要是南极的一系列电子地图都是我们管的。去年年底,我们中国第一本南北极地图集出版了,这个地图集非常漂亮,这次得了金奖,我们这个地图集对收藏地图的人来说非常宝贵,你们有兴趣可以向我们提取。南北极地图集在国际上也就大概两三本,现在我们做了互联网信息系统。

  第四大块主要是极地冰雪环境变化的检测研究,检测南极的环境变化,这个我们也做了很多定点检测,中山站也做了很多检测,用GPS定点检测,重复检测,大面积的检测是用遥感研究他的矢量分布,高层我们都用卫星激光测高技术来研究它的变化。同时我们研究南极冰雪总体总量的变化,现在说南极和北极的冰雪在溶化,到底溶化了没有?现在我们就在做这个研究了,我们发现溶化的很少。我们还要把地理信息系统研究起来,检测南极的变化。

  这一些研究为我们国家的极地科学考察,同时为世界极地变化给全球气侯带来的变化也做出了重要的贡献。同时我们要建设四个体系,我们对南极测绘的目标一个是维护国家的权益,一个是南极资源问题,一个是检测南极环境变化,这些测绘新技术都可以运用到南极的检测,同时我们也可以建设数字极地,时间关系就不多讲了。

  最近我们国家正在进行南北极环境综合考察及其资源潜力的评估,这个是十二五的重大规划,中央领导已经批了这个项目,我们为了将来做出高真度的测绘分析,重点考察的是南极半岛地区,这个图是我们中国重点考察的地区。我们要研究它的环境变化。同时我们还要用高分辨率卫星在南极建立了一个综合检测区,这个检测区包括对冰盖、冰川、海岸线等地区。谢谢大家,完了。

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