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中国南极测绘研究中心

2022-10-24

南极地区是地球上最后一个尚未确定的区域,它包括南极辐合带以南(45°S~50°S)以南的南大洋和南极洲。南极洲是导极大陆及其周边岛屿,面积1400万平方公里。由于其独特的地理位置和气候环境条件,南极地区与全球环境变化密切相关。南极科考研究是国家展示科技进步和综合国力的宣传窗口。它不仅体现了多国合作与竞争的伟大科学特征,而且具有政治色彩的民族行为,也涉及世界领土的存在。要求的问题。由于具有地理位置的永久性测绘标志的象征意义和具有国家领土意义的地图覆盖面,极地测绘科学不仅是我国极地科学研究领域不可缺少的重要组成部分。 ,也是因为测绘学科。其自身独特的功能也在维护国家南极权益方面发挥着作用。南极测绘,需要保护国家权益。在过去的 22 年里,中国南极测绘研究中心在极地考察实践中,将现代测绘高新技术和空间信息技术应用于地球极地地区的科学研究,开创了一个新学科:极地测绘和 遥感 信息 工程 . 本学科是综合运用现代大地测量学、遥感和地理信息学及相关地球科学(如冰川、海洋、地质、环境等)交叉渗透的理论和方法,通过获取空间数据和信息,研究极板运动、地表形态描述与分布特征、冰雪、冰海环境变化及其动力过程,

自1984年中国首次南极考察以来,中国南极测绘研究中心先后派出70余人赴南北极考察。作为极地考察单位,其参赛队伍数量位居全国第二,人员数量居全国前列。“测绘先行者”在天涯海角历经千辛万苦。在极其恶劣的极地自然环境中,他们发扬“一个不怕苦,一个不怕死”的奉献精神,探索出一整套符合中国国情的极地。测绘技术体系开创了具有中国特色、与国际接轨的极地研究方法,培养了一支适合极地科学研究的研究队伍。1. 极地测绘科学主要研究方向 1:极地大地测量与地球动力学 主要研究任务包括: 1. 极地大地测量基础问题研究,重点研究数据与信息处理的理论与方法,建立中国极地高精度大地参考系统、国家极地考察基础测绘保障研究、内陆冰盖考察路线精准导航定位技术研究等。 2.南极板块运动及其地球物理特征研究,利用我国自主观测和我国自主观测和南极国际合作共享的空地连续监测数据和大地地球物理反演方法,开展不同尺度的南极板块,包括东西南极洲局部地区的地壳构造运动,以及极地地球动力学研究。3. 极地重力理论及其应用研究,利用卫星重力探测技术和精细地球重力场建模理论与方法,研究极地重力场分布及精细大地水准面、冰雪荷载的结构特征极地地球的形状特征等研究。自主观测和中国自主观测和南极国际合作共享的空对地连续监测数据和大地地球物理反演方法,开展南极板块不同尺度的局部区域构造运动,包括东西南极构造运动,和极地地球动力学研究。3. 极地重力理论及其应用研究,利用卫星重力探测技术和精细地球重力场建模理论与方法,研究极地重力场分布及精细大地水准面、冰雪荷载的结构特征极地地球的形状特征等研究。自主观测和中国自主观测和南极国际合作共享的空对地连续监测数据和大地地球物理反演方法,开展南极板块不同尺度的局部区域构造运动,包括东西南极构造运动,和极地地球动力学研究。3. 极地重力理论及其应用研究,利用卫星重力探测技术和精细地球重力场建模理论与方法,研究极地重力场分布及精细大地水准面、冰雪荷载的结构特征极地地球的形状特征等研究。独立观测和国际南极合作,开展不同尺度的南极板块,包括东西南极局部区域地壳构造运动和极地地球动力学研究。3. 极地重力理论及其应用研究,利用卫星重力探测技术和精细地球重力场建模理论与方法,研究极地重力场分布及精细大地水准面、冰雪荷载的结构特征极地地球的形状特征等研究。独立观测和国际南极合作南极定位方法,开展不同尺度的南极板块,包括东西南极局部区域地壳构造运动和极地地球动力学研究。3. 极地重力理论及其应用研究,利用卫星重力探测技术和精细地球重力场建模理论与方法,研究极地重力场分布及精细大地水准面、冰雪荷载的结构特征极地地球的形状特征等研究。

方向2:极地冰雪环境遥感理论与技术的主要研究任务是:地球两极是地球的两大冰冻圈,其动力过程与全球气候和环境变化密切相关。非接触式传感器遥感获取的空间数据和信息是研究地球两极可见地貌、监测极地冰雪环境变化、研究极地物质平衡最可行、最有效的技术手段。极地地区。该方向的研究重点是:南极和北冰洋冰雪的融化或生长,冰雪线位移和变化率的遥感理论与方法研究;极地地区典型冰架和冰川演化的遥感监测;南极蓝冰形成机制、分布及陨石富集状况研究;冰测绘与环境遥感监测,包括利用遥感、InSAR、航测等空间技术研究极地冰层图像及其动态过程,监测人类活动对极地环境和生态的影响分配。方向三:数字南极地理信息基础框架构建与可视化 提供国家南极科考局及相关学科。科学决策管理平台、资源共享平台、跨学科分析平台。同时,也服务于大众;完成国际南极研究科学委员会(SCAR)组织的南极洲网络地图集中国节点。节点)建设与合作研究,包括中国系统和加拿大网络中心系统的研究以及与其他国际节点的连接;极地各种电子多媒体地图制作的理论与技术研究。同时,也服务于大众;完成国际南极研究科学委员会(SCAR)组织的南极洲网络地图集中国节点。节点)建设与合作研究,包括中国系统和加拿大网络中心系统的研究以及与其他国际节点的连接;极地各种电子多媒体地图制作的理论与技术研究。同时,也服务于大众;完成国际南极研究科学委员会(SCAR)组织的南极洲网络地图集中国节点。节点)建设与合作研究,包括中国系统和加拿大网络中心系统的研究以及与其他国际节点的连接;极地各种电子多媒体地图制作的理论与技术研究。

2、近期科研项目 (1)南极内陆冰盖调查 南极内陆冰盖地区的测绘和测绘,野外调查难度极大,可用数据范围有限。1996年底至1997年初,项目深入内陆300公里考​​察;1997年底至1998年初,GPS定位测量及与中山站联合测量延伸至500公里;1998年底至1999年初,调查路线延伸至内陆1100公里。在这3次内陆冰盖考察中,进行了GPS定位测量南极定位方法,并与中山站进行了联合测量;同时,负责冰盖探险的导航,在当地开展冰面地形测绘和遥感测绘。本项目首次利用GPS技术采集极地冰盖运动数据,并采用高精度GPS静态定位软件GAMIT/GLOBK求解计算,首次获得冰川水平厘米级精度沿冰盖测量线的移动速度和海拔变化。. 在浩瀚的极地冰盖中,以雷达为辅的GPS定位器用于野外车队的航线导航,探索极端恶劣环境下的导航方式。在中国第21次南极考察中,测量员成功登上了DOME-A的最高点。在某种程度上,它和我们登陆南极大陆时的含义相同。空白区域可以让人们更全面地了解南极大陆的原始状态,或者未来对人类生存环境可能产生的影响。并且将为我国在南极内陆DOME-A地区建立新的科考站进行前期工作奠定非常重要的基础。

南极定位方法

1985年,我国在南极西部乔治王岛上建成了中国第一个南极考察站——长城站。1989年,中山站在南极东部拉斯曼山建成。我国计划在南极内陆建设第三个科考站。此次圆顶A顶峰完成了我国“十一五”期间建设的第三个南极科考站的选址工作。一个地区的进一步科学调查开始了。这次科考的圆满成功,极大地增强了我国在南极事务中的话语权和影响力,创造了中国科技文明史上的又一辉煌,也是人类探索自然的又一壮举。(2)南极现代大地测量问题研究 1990年代中期,在南极中山站和长城站建立GPS卫星跟踪站,开展南极国际合作GPS卫星对战观测;2004年7月,我国第三个海外GPS卫星跟踪站。这些跟踪站目前运行良好。中山站GPS常年卫星跟踪站的数据采集、传输、处理和分析工作正在进行中。同时,在南极半岛地区和拉斯曼山地区分别选择了7个站点和4个站点,形成区域地壳运动监测网络。成功完成了台站所在地区地壳变形运动趋势的初步分析。此外,还开展了中山站测潮仪和中澳合作研究南极东部平均海平面变化。目前,现场验潮仪已安装完毕,验潮系统已实现全自动化,首批数据采集成功。

(3)南极遥感应用研究 在南极这样一个困难地区,利用遥感技术是一种有效的手段,尤其是对于未达地区。格罗夫山脉无地面控制点数字卫星影像测绘研究,保障了第一个入口顺利抵达南极未达区。格罗夫山脉地形、蓝冰和陨石分布的研究,对该地区陨石分布的估计和大量陨石的发现起到了指导作用。利用遥感手段分析蓝冰,指导陨石搜寻,在我国尚属首次。很少见;中山站极地记录冰川和达尔克冰川流速和流量遥感监测技术对研究南极冰雪质量平衡、冰雪融化、冰雪环境变化和产冰等具有重要的科学价值。(4)南极格罗夫山遥感测绘研究 格罗夫山地区位于中山站以南400-500公里,属于南极冰盖中的冰盖角峰群。该项目是首次成功应用卫星差分GPS技术在南极高山冰区进行精确测绘。在被认为是生命禁区的南极格罗夫山冰盖区,为解决我国急需的地质填图,2000年,测量员冒着生命危险利用DGPS技术在格罗夫山核心区测量了14000个GPS地形点,交会点200多个,已开发出1:25,000和1:10,000比例尺的地形图,为我国调查提供了前所未有的内陆冰盖高原人工地形图。大量野外地形点的获取是本次测绘的基础和关键,利用后处理差分GPS技术与全站仪一起解决这一问题。用前所未有的内陆冰盖高原人工地形图进行调查。大量野外地形点的获取是本次测绘的基础和关键,利用后处理差分GPS技术与全站仪一起解决这一问题。用前所未有的内陆冰盖高原人工地形图进行调查。大量野外地形点的获取是本次测绘的基础和关键,利用后处理差分GPS技术与全站仪一起解决这一问题。

南极定位方法

此外,该项目是首次在南极格罗夫山地区建立覆盖10000平方公里的GPS卫星大地测量控制网络。2002年,为了扩大调查范围,满足多学科的需要,在极端恶劣的环境和恶劣的气候条件下,两名测量员在格罗夫山区埋设了10个象征国家南极权益的永久性中国测绘标志,采用双频GPS定位。该系统与中山站GPS跟踪站进行联合定位,率先获得覆盖格罗夫山1万平方公里的卫星GPS大地测量控制网。(5)中国南极互联网GIS南极地理信息发布平台研究。对于南极地理信息的获取、组织和处理,考虑到系统的特殊性和数据的可用性,系统的设计遵循国际标准,直接兼容各国采集的数据。提供了一个基本的英文界面,可以使用当地语言。系统模型设计遵循先进性原则,紧跟国际技术发展。“中国南极互联网地理信息系统”基础服务共享平台不仅在国内有很大的影响力,在国际上也有很大的影响力。1999年,国际南极大地测量和GIS工作组在波兰华沙召开了南极GIS研讨会,并选定了一个开发平台。

2002年在上海召开的“第27届国际SCAR大会”上,国际制图学权威泰勒教授基于中国南极地理信息数据库,与中美合作申请多国南极网络​​​​网络数字电子地图项目。(6) 北极地区地理环境信息动态及重力场分布研究。为国家北极科考队测绘保障工作做好前期研究和准备工作。参加第一个中国北极科考队到现场进行观测和数据信息收集,分析北冰洋浮冰。运动信息;研究了在北极地区建立GIS的初步方案,设计制作了北极地区多信息融合的电子地图系统。研究了北冰洋绝对重力测量的可行性,测量了北极地区部分点的绝对重力值,并进行了事后数据处理。(七)南北两极地图测绘 为满足国家极地探索的迫切需要,已对面积近20万平方公里的各类地图进行了测绘。《北极地区地图》(1:5,000,000)的设计制作提供了大型纸质彩色地图和数字地图CD。去年9月,一系列不同比例的南极洲地图问世。" 它具有单个图像中多个任务的可视化功能。该地图收集国内外最新数据,将遥感影像与传统地图形式有机结合。它是目前世界上唯一一张信息量最大、可视化方法最全面的南极洲影像地图。它具有单个图像中多个任务的可视化功能。该地图收集国内外最新数据,将遥感影像与传统地图形式有机结合。它是目前世界上唯一一张信息量最大、可视化方法最全面的南极洲影像地图。

《北极地区地图》是目前唯一一张信息量大、精度高、可用于考察的北极地图。在中国首次北极科考中,提供及时,得到了破冰船船长和科考人员的一致好评。为科研测绘工作起到了保障作用。这两张完整的极地地图具有新颖的成就,填补了我国在该领域的空白。三、承担的重点测绘项目及获奖情况 (一)22年来,中国南极测绘研究中心承担了国家极地测绘重点项目:“七五”“中国第一次南极测绘”远征“”

(独立完成) 8)2004年《南极全图》获测绘科技进步特别奖---优秀地图及地图工作奖,2005年获国际优秀地图工作奖制图会议。4、在我国南北极三个科考站建设极地测绘科学实验基地,建立GPS卫星常年观测站等固定实验基地。与澳大利亚合作在中山站建立东南极洲自动测潮站。依托武汉大学中国南极测绘研究中心和黑龙江省测绘局极地测绘工程中心,国家极地科学考察测绘局重点实验室成立。五、国际交流与合作 中国南极测绘研究中心是国际南极研究科学委员会(SCAR)地球科学工作组的主要成员之一。“中心”主任鄂东辰教授是国际组织地球科学工作组中国常驻代表。近20年来,“中心”参与了SCAR组织的南极大地基本框架研究和南极GIS国际合作项目,包括SCAR GPS南极板块运动联合调查、南极地图、地名称数据库等。此外,“中心”还受SCAR委托,在武汉成功举办了两届南极地区“GIS国际研讨会”,提升了我国在南极科考领域的国际地位,加强了我国国际极地科考事务。入声。