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玉龙雪山站联合武汉大学成功研发冰川实时监测集成系统并投入使用

时间:  2021-10-24 18:04  点击:   次
  冰川物质平衡及其冰流速是冰川学研究的重要内容之一。卫星遥感、无人机、gnss(全球导航卫星系统)和现场观测则是测定冰川物质平衡和冰流速的几种常用手段和方法。其中,长期的gnss监测具有长期、高精度和高分辨等优点。受供电、网络信号等因素影响,目前国内外鲜有对冰川进行gnss长期实时监测。 

  2020-2021年度,玉龙雪山冰冻圈与可持续发展国家野外科学观测研究站(简称玉龙雪山站)联合武汉大学中国南极测绘研究研发了中国第一套冰川实时监测系统。该系统由gnss、激光测距、相机、气象、冰温、地震仪等监测模块组成,通过4g网络实时传输观测数据并在线发布,可实时通过不同平台、不同终端在线查阅。该系统于2021年7月在玉龙雪山白水河1号冰川组装并通过系统调试,初步获取了监测期白水河1号冰川物质消融、积累及其冰流速、冰震等数据信息。10月份,研发团队对该系统进行了优化升级,加入了温湿压等气象参数和实时视频模块。目前,每5分钟在线更新一次监测数据。该系统极大降低了高海拔冰川人工监测的难度及其潜在风险。同时,实现了数据采集的连续性、精确性及其数据传输的在线可视化。 

  据监测结果显示,该测距传感器距冰面距离从7月23日的1.345米增加到8月29日的2.51米,即近1月冰川消融1.25米,处于强消融状态。相机照片显示,9月13日早晨,玉龙雪山下了第一场雪。气象结果显示,10月20日以来,冰面湿度持续在90%以上,气温低于2°c,太阳辐射极少。同期,视频实时记录了多次降雪过程。激光测距显示,10月20日早上3点测距传感器距冰面距离由2.415米减少至10月22日0点的2.30米,即在2天时间内降雪量达近12 厘米,冰川开始处于积累期。 

  该系统的布设,旨在验证冰川与环境长期观测的技术与方法,以及获取冰川物质平衡、冰流速数据以判别冰川运动状况及其冰川跃动现象等。据介绍,该系统可兼容多种传感器,集数据采集、传输、解析、入库和发布于一体,实时性高,具备软件自主可控,硬件可定制可扩展等特点,为后续玉龙雪山站“一站四区”(一站即玉龙雪山站;四区即岗日嘎布、梅里雪山、贡嘎雪山、达古雪山)典型冰川实时监测和精细化研究奠定了坚实基础。
 
  玉龙雪山海洋性冰川区是长江经济带“生态优先、绿色发展”、川藏铁路防灾减灾、“三区三州”巩固拓展脱贫攻坚成果等系列国家重大社会战略需求的主战场,其冰冻圈快速变化监测与区域可持续发展息息相关。玉龙雪山站始终牢记作为“国家队”“国家人”的历史使命,坚守“创新科技、服务国家、造福人民”的初心,坚持自主创新与深化合作相结合,不断攻坚克难,加快了冰川与环境实时监测技术革新步伐。 

  玉龙雪山站将继续发挥党员先锋模范作用,提高思想认识,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,坚持需求导向、问题导向,加快攻关玉龙雪山站“一站四区”冰冻圈与可持续发展协同观测与研究的关键科学问题,为区域生态环境保护和决策管理提供科学依据。 

玉龙雪山冰川实时监测系统(左:7月23日 右:10月22日) 
 
实时监测数据及其可视化
 
实时监测现场情况
 
野外工作合影

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