高分三號用于第33次南極考察雪龍號冰區作業

● 文 |曾韜劉建強袁新哲孫曉宇.國家衛星海洋應用中心 .國家海洋環境預報中心

高分三號用于第33次南極考察雪龍號冰區作業

● 文 |曾韜1劉建強1袁新哲1孫曉宇21.國家衛星海洋應用中心 2.國家海洋環境預報中心

自20世紀80年代以來，我國先后在南極建立了長城站、中山站、昆侖站和泰山站，每年11月初至次年4月，中國南極考察隊依托雪龍號往返國內和南極考察站之間開展南極科學考察活動、考察站點物質補給和越冬人員的調配。

2016年11月2日，雪龍號從上海出發，前往南極開始了中國第33次南極科學考察，本次考察實施“一船四站”環南極航行計劃，在中山站、昆侖站（泰山站）完成卸貨任務后，環南極開展南大洋調查、長城站作業、羅斯海作業，返回中山站，完成所有預定任務后由中山站離開回國，總航程約3.1萬海里，歷時161天。

在本次考察第一站，雪龍號停留中山站外海固定冰區卸貨期間，利用高分三號（GF-3）衛星標準條帶模式SAR數據開展了冰情分析，對本次卸貨任務決策具有重要指導意義。

圖 1為 2016年 11月 30日GF-3衛星拍攝到的我國第33次南極考察期間雪龍號停靠在中山站外海固定冰區的影像。該影像為GF-3標準條帶模式，數據分辨率為25m，為了提高數據的顯示效果，采用HV、HH和HH/HV進行假彩色合成。

雪龍號在影像上清晰可見（圖1中A區），位于中山站西北方向約32km處的固定冰區，因固定冰不同的形成特征，雪龍號與中山站之間的冰區分為冰面特征較為復雜的亂冰區（圖1中B區）和冰面特征較為平滑的平整冰區，在影像上表現為復雜紋理和均勻紋理。

通過GF-3影像能識別位于雪龍號至中山站之間的冰縫（圖1中D區）、冰山、冰脊等目標，對于冰上卸貨具有較大的指導意義，雪地車在探冰卸貨路線的選擇上可以有效地避免這些潛在危險區域，在影像中的平整冰區域，雪地車行駛留下的車轍（圖1中C區）在影像上清晰可見。

圖2位于圖1中A區域，影像中間的亮點為雪龍號當時的位置，身后較亮的條帶顯示了雪龍號的破冰軌跡。

圖3位于圖1中B區域，該區域為固定冰區，冰面特征較為復雜，在影像上表現為不均勻分布的明暗區域。

圖4為圖1中C區域，該區域為固定冰區，冰面較為平整，雪地車行駛過后使得冰區表面較周邊區域更為粗糙，在雷達影像上表現為亮的條帶。

圖5為圖1中D區域，該區域位于平整固定冰區，因受潮汐影響，冰區會形成寬度大小不等的冰縫，對于冰上交通會造成一定的危險，在影像上表現為暗的帶狀條紋。

GF-3衛星目前已成功發射并交付使用，作為我國高分辨率對地觀測系統中首顆民用雷達衛星可廣泛用于海洋、陸地、極地等環境監測。本次在雪龍號第33次南極考察中山站卸貨期間成功應用了GF-3衛星標準條帶模式冰區數據，該數據不受天氣影像，較好地反映了海冰類型特征，對識別冰面的危險區域及目標具有較大優勢，能為極地冰區航行和活動的導航提供重要支撐。