南極“足跡”衛星遙感技術為“雪龍號”南極科考保駕護航

● 文|北京師范大學 張寶鋼 趙天成 李新情

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南極“足跡”衛星遙感技術為“雪龍號”南極科考保駕護航

● 文|北京師范大學 張寶鋼 趙天成 李新情

南極洲是地球最南端、也是人類最后發現的冰雪大陸。由于其特殊的地理位置和自然條件，南極洲在冰川、地質、古氣候、全球變化等許多國際前沿研究領域具有獨一無二的地位。“南極條約”的簽訂使得這片大陸得以免遭錯綜復雜的國際政治紛爭，科考工作也就成了各國在南極洲的“主戰場”。目前各國在南極洲設立的科考站已經超過100個，我國目前共有長城、中山、泰山、昆侖四個科考站。

2015年11月7日，中國“雪龍號”破冰起航，前往南極洲開始了我國第32次南極考察。“雪龍號”穿過赤道，經澳大利亞到達中山站，再前往長城站；在智利蓬塔進行補給后，前往羅斯海維多利亞地；此后再前往澳大利亞凱西站，再回到中山站。完成各項預定任務后，經澳大利亞回國。總航程約3萬海里，歷時159天。這也是繼第30次考察后，我國第二次進行環南極洲的科學考察。

“雪龍號”的第一站，是位于東南極普利茲灣地區的中山南極考察站。在衛星遙感及衛星導航技術的保障下，“雪龍號”比計劃提前了3天到達了距中山站25km的陸緣冰區，接下來的一周，隊員們駕駛雪地車將科研人員和設備以及站區生活的各種生活保障物資運往站區。雪地車身后長長車轍，成為了人類在南極大陸上留下的“足跡”。

通過衛星遙感技術，我們可以很容易發現人類歷次在南極科考中留下的“足跡”。

2014年12月14日，Landsat-8拍到的中國第31次考察隊執行中山站卸貨任務的影像。

☆　中山站附近影像

☆　經過圖像處理后的雪地車車轍（上圖紅色框線區域）

☆　放大后的破冰軌跡（上圖藍色框線區域）

從圖上可以清晰地看到Landsat-8拍到的“雪龍號”破冰軌跡以及雪地車卸貨留下的車轍。

☆　中山站附近影像

☆　放大后的破冰軌跡

值得一提的是，2014年12月1日，環境一號（HJ-1）遙感衛星傳回的影像也清晰地捕捉到了“雪龍號”破冰軌跡，由于當時尚未開始卸貨作業，所以圖像上還沒有車轍留下。

☆　“雪龍號”破冰軌跡

2015年12月8日，HJ-1衛星再次捕捉到了“雪龍號”破冰的畫面，而這次，雪地車的車轍清晰可見。

HJ-1衛星與Landsat-8衛星在時間上形成了很好的補充，也說明我國遙感衛星在極地研究的各項工作中也開始發揮越來越重要的作用。

隊員們到達中山站后，部分考察隊員駕駛雪地車深入南極內陸，前往位于南極最高點冰穹A地區的中國昆侖科考站。通過衛星遙感影像，我們可以在昆侖站周圍清晰地看到科研工作者們的足跡。從中山站到昆侖站，雪地車劃出了整齊的痕跡，被科學家們稱作昆侖大道。“世上本沒有路，走的人多了也便成了路”，魯迅先生的話在南極大陸得到了很好的詮釋。

☆　中國南極考察站地區衛星影像圖——昆侖站

☆　全南極洲遙感制圖

這是由北京師范大學全球變化與地球系統科學研究院極地遙感團隊完成的全南極洲遙感制圖，是利用1999年至2003年期間獲取的1073景Landsat-7 ETM+影像拼接而成的，最高分辨率達到了15m，是目前國際上分辨率最高的全南極洲遙感制圖。在自然環境極其惡劣的南極大陸，只有通過衛星遙感技術能完成這一浩大的工程。圖中黑線標出的是各國南極考察的路徑，是人類探索南極大陸的“足跡”。從圖中也可以看出，在南極大陸上還有更多的未知等待我們去探索。