В России создали новый метод изучения ледников

25 июля 2022 г.

Новый метод исследования поверхности ледников с помощью беспилотников предложили ученые МИИГАиК в составе научного коллектива. По словам авторов, результаты их работы позволят получить новые данные о характере движения (колебаний) ледников, которые, в свою очередь, являются индикатором изменений климатических условий на планете. Результаты исследования опубликованы в журнале "Геодезия и картография".

Исследование проведено кафедрой фотограмметрии Московского государственного университета геодезии и картографии совместно с коллегами из Санкт-Петербургского государственного университета и Института математических проблем биологии РАН – филиала Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН в рамках 62-ой Российской Антарктической экспедиции в районе холмов Ларсеманн, Восточная Антарктида. Полученные данные использовались в рамках проекта, поддержанного грантом Российского фонда фундаментальных исследований и Государственного фонда естественных наук Китая.

"Антарктида играет существенную роль в формировании климата Южного полушария и Земли в целом. По движению ледников в полярных областях оцениваются глобальные климатические изменения, происходящие на планете. Изучение ледников ведется с момента их открытия, и ученые постоянно ищут для этого более точные методы", — рассказала один из авторов исследования, доцент кафедры фотограмметрии МИИГАиК Татьяна Скрыпицына.

Для изучения изменений поверхности ледников ученые предложили новый способ исследования — модифицированный метод псевдопараллаксов (смещение подвижной точки по оси координат на двух снимках, полученных через некоторый временной интервал – прим. Ред). Предложенный метод позволяет определять суммарный вектор смещения на точке по трем координатам.

Скрыпицына объяснила, что модифицированный способ основывается на фотограмметрическом методе псевдопараллаксов измерения скорости и направления движения ледника по разновременным снимкам одного и того же участка, полученных фототеодолитом с поверхности земли. Этот метод был предложен и внедрен в практику в 70-е годы ХХ века профессором МГУ Юрием Книжниковым.

По словам доцента, для анализа изменения ландшафта ледников нужно найти образы — одинаковые элементы на снимках, например, фрагменты трещин. Для их поиска и измерений использовались современные алгоритмы автоматической фотограмметрической обработки цифровых изображений.

Фиксация пространственных смещений поверхности ледника происходила на ортофотоизображениях и цифровых моделях рельефа ледника, полученных по фотоснимкам, сделанных беспилотными летательными аппаратами. Раньше такие снимки делали с поверхности Земли и результаты определялись условиями съемки и профессиональными навыками исследователя, в том числе умением измерять по стереоскопической модели, а труднодоступные части ледника оставались неизученными.

Полученные результаты позволили показать характер распределения смещений ледника за 10 дней. Среднее смещение составило 6,28 м при разбросе от 0,07 до 10,8 м. А также получить новые данные о характере нарастания ледовой массы и скорости движения разных частей ледника.

"Климатические факторы (температура, осадки, приливы и отливы в океане, ветра) напрямую влияют на поведение ледника. Чтобы проанализировать, как изменяющийся климат влияет на колебания ледников, нужно продолжать наблюдения и сравнивать их с данными прошлых лет. И через 8-10 лет можно будет сравнить результаты и сделать выводы и прогнозы. В частности, это имеет важное значение для проектировки и прокладки санно-гусеничных трактов для сообщения между различными станциями", — отмечает Скрыпицына.

Ученые сравнили данные этого исследования с результатами наблюдений за ледником Фритьоф в Северном полушарии. Оказалось, что скорость подвижки и характер распределения ледовой массы у ледников в Арктике и Антарктике совпадают.

Как отметили авторы, результаты их работы могут применяться не только в гляциологии и климатологии, но и в прогнозировании чрезвычайных ситуаций на ледниках.

Например, в районе, в котором проводились наблюдения, проходит стратегически важная трасса, по которой постоянно передвигаются российские санно-гусеничные экспедиционные поезда на ледник от станции Прогресс на станцию Восток. Наблюдения за движением ледника обеспечивают прогнозирование образования трещин и провалов на этом пути.

В перспективе предложенный метод может быть применен для изучения любых объектов, которые изменяются во времени и за динамикой которых необходимо наблюдать.

Источник: РИА Новости

Печать E-mail