基于多源数据的天山乌鲁木齐河源1号冰川变化研究

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0068

冰川冻土 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (4): 1018-1026.doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0068

基于多源数据的天山乌鲁木齐河源1号冰川变化研究

李宏亮¹^,²(), 王璞玉¹^,²^,³(), 李忠勤¹^,³^,⁴, 王盼盼⁴, 徐春海¹, 刘爽爽¹^,², 金爽¹, 张正勇³, 徐丽萍³

^1.中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室/天山冰川观测试验站，甘肃兰州 730000
^2.中国科学院大学，北京 100049
^3.石河子大学理学院，新疆石河子 832003
^4.西北师范大学地理与环境科学学院，甘肃兰州 730070

收稿日期:2020-01-02 修回日期:2020-07-13 出版日期:2021-08-31 发布日期:2021-09-09
通讯作者: 王璞玉 E-mail:lhl_0922@yeah.net;wangpuyu@lzb.ac.cn
作者简介:李宏亮，博士研究生，主要从事冰川能量-物质平衡模拟研究. E-mail： lhl_0922@yeah.net
基金资助:
国家自然科学基金项目(41771077);中国科学院战略性先导科技专项(XDA20020102)

Research on the changes of the Urumqi Glacier No. 1， Tianshan Mountains based on multi-source remote sensing data

Hongliang LI¹^,²(), Puyu WANG¹^,²^,³(), Zhongqin LI¹^,³^,⁴, Panpan WANG⁴, Chunhai XU¹, Shuangshuang LIU¹^,², Shuang JIN¹, Zhengyong ZHANG³, Liping XU³

^1.State Key Laboratory of Cryospheric Science / Tianshan Glaciological Station，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^2.University of the Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China
^3.College of Science，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832003，China
^4.College of Geography and Environment Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China

Received:2020-01-02 Revised:2020-07-13 Online:2021-08-31 Published:2021-09-09
Contact: Puyu WANG E-mail:lhl_0922@yeah.net;wangpuyu@lzb.ac.cn

摘要/Abstract

摘要：

基于2012年RTK-GPS、2015年三维激光扫描和2018年无人机航测数据，以天山乌鲁木齐河源1号冰川为研究区，分别从物质平衡、面积、末端等方面分析近期冰川变化。结果表明：乌鲁木齐河源1号冰川近年来呈快速消融趋势。2012—2018年冰川面积减少0.07 km²，年平均面积变化率为-0.01 km²·a^-1；同期，冰川末端退缩率为6.28 m·a^-1，且2015—2018年退缩速率大于2012—2015年；2012—2018年间表面高程下降，物质平衡为-1.13±0.18 m w.e.·a^-1，物质损失主要发生在消融区。将2012—2018年间大地测量法冰川物质平衡与传统的花杆/雪坑法观测结果相比较，发现二者较为一致。而2012—2018年间物质平衡减小速率（-0.64 m w.e.·a^-1）大于1980—2012年间（-0.47 m w.e.·a^-1），表明近期乌鲁木齐河源1号冰川继续呈快速消融趋势。

关键词: 乌鲁木齐河源1号冰川, RTK-GPS, 三维激光扫描, 无人机航测, 冰川变化

Abstract:

This study reports recent changes of the Urumqi Glacier No.1 during 2012—2018 based on RTK-GPS， terrestrial laser scanning （TLS） and unmanned aerial vehicle （UAV） data. Our analysis suggests that the Urumqi Glacier No.1 had experienced accelerated shrinkage for the investigated periods. The result shows that the total area decreased by 0.07 km²， with a decrease rate of -0.01 km² a^-1 from 2012 to 2018， the terminus retreat rate was 6.28 m·a^-1 and its retreat rate from 2015 to 2018 was higher than from 2012 to 2015. Urumqi Glacier No.1 experienced a mean mass loss of （-1.13±0.18） m w.e.·a^-1 with lowering surface elevation from 2012 to 2018 and mass loss mainly occurred in the ablation area. It is consistent by comparison between glaciological and geodetic mass balances of the Urumqi Glacier No.1 for 2012 to 2018. The mass loss during 2012—2018 （-0.64 m w.e.·a^-1） was greater than that during the period 1980—2012 （-0.47 m w.e.·a^-1） indicating that the Urumqi Glacier No.1 continued to shrink recently.

Key words: Urumqi Glacier No.1, RTK-GPS, terrestrial laser scanner, unmanned aerial vehicle, glacier change

中图分类号:

P343.6

李宏亮, 王璞玉, 李忠勤, 王盼盼, 徐春海, 刘爽爽, 金爽, 张正勇, 徐丽萍. 基于多源数据的天山乌鲁木齐河源1号冰川变化研究[J]. 冰川冻土, 2021, 43(4): 1018-1026.

Hongliang LI, Puyu WANG, Zhongqin LI, Panpan WANG, Chunhai XU, Shuangshuang LIU, Shuang JIN, Zhengyong ZHANG, Liping XU. Research on the changes of the Urumqi Glacier No. 1， Tianshan Mountains based on multi-source remote sensing data[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(4): 1018-1026.

图/表 8

图1

表1

表2

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表3

表4

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图4

参考文献 42

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数据类型	观测方法和来源	观测时间
冰川表面DEM	RTK-GPS	2012年9月1日
	TLS	2015年4月25日
	UAV	2018年4月29日
末端位置	RTK-GPS	2012—2018年
物质平衡	花杆/雪坑法	1980—2018年

DEM 数据集	校正前/m		校正后/m		测量点数/个	误差/m
DEM 数据集	平均高程差	标准差	平均高程差	标准差	测量点数/个	误差/m
2012—2015年	4.34	20.18	0.53	12.67	3 589	0.57
2015—2018年	5.29	16.55	0.94	12.05	3 780	0.96
2012—2018年	6.71	17.22	0.86	10.89	3 767	0.88

时期	东支		西支		1号冰川
时期	高程差/（m·a^-1）	物质平衡 /（m w.e.·a^-1）	高程差/（m·a^-1）	物质平衡 /（m w.e.·a^-1）	高程差/（m·a^-1）	物质平衡 /（m w.e.·a^-1）
2012—2015年	-0.63±0.57	-0.54±0.17	-0.94±0.57	-0.79±0.17	-0.83±0.57	-0.71±0.17
2015—2018年^*	-2.72±0.95	-2.31±0.19	-1.38±0.95	-1.17±0.18	-2.03±0.95	-1.72±0.19
2012—2018年^*	-1.79±0.88	-1.53±0.19	-0.92±0.88	-0.78±0.17	-1.34±0.88	-1.13±0.18

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基于多源数据的天山乌鲁木齐河源1号冰川变化研究

Research on the changes of the Urumqi Glacier No. 1， Tianshan Mountains based on multi-source remote sensing data

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