耿通 肖峰 张胜凯 李佳星 宣越 李斐

(武汉大学中国南极测绘研究中心, 武汉 430079)

提要 南极参考高程模型(Reference Elevation Model of Antarctica, REMA)和TanDEM-X DEM是国际上新发布的两种基于遥感影像的高分辨率数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)。采用Cryosat-2卫星测高数据及冰桥计划机载测高数据对两个数字高程模型在南极冰盖上的精度进行验证比较, 并考虑雷达信号穿透性和坡度等因素进行分析。结果表明: 在南极冰盖范围内, 与CryoSat-2数据相比较, REMA的平均高程差为-0.742 m, 标准差为5.269 m, TanDEM-X DEM的平均高程差为2.946 m, 标准差为5.755 m。在南极内陆地区TanDEM-X DEM与冰桥计划数据之间的高程差异略小于冰盖边缘地区的高程差异, 总体高程差异相比于REMA和冰桥计划数据之间的高程差异要更明显。REMA的高程值略高于TanDEM-X DEM的高程值, 两个数字高程模型之间的平均高程差为3.742 m, 标准差为2.807 m, 这与TanDEM-X DEM的数据源使用X波段雷达波对积雪的穿透性有关。

0 引言

南极冰盖是全球最大的冰盖, 对全球气候变化和海平面变化都有很大的影响。数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)对南极地区的科学研究有着重要意义。南极DEM的准确构建是确定分冰岭、冰流盆地及接地线的位置, 计算冰流的大小及方向等科学问题的基础[1]。

20世纪70年代以来, 世界各国的研究者通过各种测量方式获取的南极地形数据构建了多个南极DEM。南极区域地理位置偏僻且气候环境恶劣,导致实地观测与航空测量都受到极大的限制[1]。自1978年, 美国航空航天局发射了海洋测高卫星SeaSat。1983年, Zwally等[2]利用SeaSat雷达高度计数据, 生成了分辨率为20 km的南极DEM,开启了使用卫星测高数据构建南极DEM的时代。……