基于概率松弛标示法的冰川表面流动场计算.pdfVIP

第29卷 第6期 冰 川 冻 土 Vol_29 No．6 2 0 0 7年12月 JOURNAL OF GLACIOLOGY AND GEOCRYOLOGY Dec．2 0 0 7 文章编号：1000—0240(2007)06-0900—05 基于概率松弛标示法的冰川表面流动场计算 殷小军， 李 新 (中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州 730000) 摘 要：利用概率松弛标示法，通过检测冰川裂隙、雪丘等小尺度表面特征的位移计算冰川等非刚性 物体的流动场，能够得到较高精度．首先进行了模板尺寸大小对冰川表面的敏感性分析，得出当模板 尺寸大小为21×21时相关系数的分布较佳；使用了最大相关法和概率松弛标示法对冰川表面流动场 进行计算，对比使用这两种方法的计算结果．概率松弛标示法以周围模板的流动方向为背景场，在候 选向量集中选择与背景场一致性最强的向量作为最终结果．使用两景TM影像计算了阿克赛钦湖水系 一 条冰川的流动场，结果显示，冰川以3～4 m·a 的速度沿坡面运动，运动速度矢量平行于主流线． 关键词 概率松弛标示法；冰川I；流动场；图像匹配；遥感 中图分类号：P343．6 文献标识码：A 容性得出，迭代算法不断更新每一指派的概率测 0 引言 度，以致收敛到最大协调标示集中L8]．Evans et 冰川流动是指冰在重力作用下自源头向末端的 a1．Lg 将概率松弛标示法引入冰川流动场的计算， 移动，冰川流动场能够刻画冰川表面时空动态变化 与传统的目视追踪的方法相比，图像自动匹配更有 和当地的水文条件．随着遥感技术和模式匹配技术 效．目前，概率松弛标示法已经被广泛的用于图像 的发展，使用交叉相关计算同一地区、不同时期的 存储、边缘增强、边沿检测、图像分类及图像切割 两幅影像的相关性被广泛用于冰川冰盖表面运动场 中[ ． 测量，并成为以图像为基础遥感冰面运动的主要技 本研究首先对研究区的TM遥感图像预处理， 术_1]．它通过检测冰川裂隙、雪丘等小尺度的表面 然后 使用 概 率 松 弛标 示 法 计 算 了编 号 为 特征变化获得冰川位移，测量的流速为平面方向上 5Z431C0017冰川的流动场，最后对结果进行滤波 的位移 引．Bindschadle et a1．[。。。使用TM影像计算 处理． 了南极一条冰川的流动场，Rignot et a1．1_4 使用 1 研究区与数据介绍 ， SAR 得到 Kongsbreen格 陵兰 冰 川 的流 动； Ka曲 et a1．[ 利用航片计算出Muragl冰川的流动 青藏高原内流区面积达 73×10 km。，由众多 场．Rack et a1．L6]．研究南极半岛北 Larsen冰棚 的高山与湖盆构成，水系编号为5Z区．在该区域 时，把20世纪80年代末 TM及 90年代ERS-1的 内，西北部的5Z4区由于受西昆仑山的影响，发育 SAR数字图像，分别用交叉相关法测量了冰棚表 了青藏高原内陆区最大规模的冰川群，5Z4分为3 面运动场． 个级区，其中编号为5Z43阿克赛钦湖水系有冰川 Rosenfeld et a1．L7 在 1976年提出松弛标示 592条，雪线海拔5 820～6 120 ml_1 ．选择编号为 法，这是利用周围目标的信息作为先验知识进行标 5Z431C0017冰川为典型研究区，位于阿克赛钦湖 示指派的一种方法．周围目标的信息由目