中国科学家通过星地联合探测南极冰雪冻融

2011-2-16 14:51 来源: 科技日报
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  利用卫星遥感数据,科学家已获得全南极的多源遥感影像图,测得了冰盖运动和表层冰雪的融化等数据。但由于缺乏地面验证,卫星遥感所获得的冰雪参数的可靠性不高。记者2月15日从我国第27次南极科学考察队了解到,“极端环境无线传感器网络观测平台”将给卫星遥感数据“挑刺”,通过星地联合探测南极冰雪冻融。

  该平台由北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院程晓教授、李秀红博士等研制,经过现场与国内科研人员联合调试,平台目前运行正常,通过铱星通讯系统,数据已实时打包传回北京的数据中心。

  “该平台可提高人类对极区地表的实时观测能力,将系统与卫星遥感观测相结合,可为全球变化研究、遥感卫星数据反演、验证提供连续的极地冰雪环境参数数据。”程晓说,由于极地环境恶劣,依靠人力很难在大范围进行考察,普通仪器难以实现连续工作,自动气象站点稀少、分布不均匀,在南极地区实施地面验证和连续观测十分困难。

  这次安装的两台仪器位于距南极中山站约15公里的南极大陆冰盖上,这是通过卫星遥感反演确定的最佳冰雪冻融观测位置,国内其他科研人员根据同步获取的卫星遥感数据,通过星地联合探测,就能知道冰雪冻融的变化。

  从外形看,“极端环境无线传感器网络观测平台”的核心部位——嵌入式保温机箱类似台式电脑的主机。“其实,这个完全自主设计的微型化平台很‘聪明’。”程晓介绍,它将观测垂直剖面9层雪温、雪表面湿度、光照、大气压、GPS、雪深等参数,能够实现传感器数据的自动间歇性采集和每日按时远程传输;智能保温机箱能抵抗低至零下80摄氏度的低温;通过风力和太阳能两种方式给蓄电池充电,能解决南极极夜期间太阳能不能工作的供电问题。另外,由于系统需要不断优化,设计实现了对设备新软件程序的远程更新。

  平台的搭建过程并非一帆风顺。据现场执行人、黑龙江测绘局娄权力和朱李忠介绍,在主节点安装、调试过程中,曾遭遇铱星只登录服务器而未能发送数据的情况。在机械师崔鹏惠的协助下往返三个来回,最终将设备调试完毕。

  据了解,该平台是在国家自然科学基金和“十一五”科技部863计划“面向全球气候变化的极地环境遥感关键技术与系统研究”的联合支持下完成的。程晓告诉记者,在本次试验成功的基础上,我国将在南极更广泛区域布设该类观测平台,连接面向各学科观测应用的多种传感器,拓展对极地的连续观测能力。