Monitoring of tidewater glaciers on Svalbard using ASTER images

• Autorzy: Błaszczyk M.

Warianty tytułu

PL

Monitoring lodowców uchodzących do morza na Svalbardzie z wykorzystaniem obrazów satelitarnych ASTER

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this study is to describe different methods of using ASTER images (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Refl ection Radiometer) for monitoring of tidewater glaciers on Svalbard, an archipelago in the northern part of Europe. Monitoring of tidewater glaciers is of special importance, especially considering the present climate changes. Changes in the geometry of glacier tongues, negative mass balance and front retreat have been noticed within last twenty years. The author proposes procedures of examining tidewater glaciers characteristics, generation of digital elevation model (DEM) from satellite stereo pairs and automatic delineation of glacier areas in satellite imagery (mapping of glaciers boundaries). The most important morphometric features of all tidewater glaciers derived from satellite images are: glacier area, length of centreline, glacier slope and aspect, extent of crevassed zone close to the active calving front, length of the ice cliff and front position changes. Image texture parameters were also applied to the identification of crevassed areas and to the separation of ice fl oat from glaciers. The surface velocity fi elds of glacier termini were derived from ASTER image pairs using feature tracking methods. The paper aims at the continuation of the work of Hagen et al. (1993) focusing on updating different information. The list of proposed methods of satellite data processing is recommended for assessing changes in Svalbard glacier areas in the future, during the next International Polar Year.

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest zaprezentowanie różnych metod wykorzystania obrazów satelitarnych ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Relfection Radiometer) w monitorowaniu lodowców Archipelagu Svalbard Drzewpołożonego w północnej części Europy. Monitoring lodowców uchodzących do morza jest istotny w świetle współczesnych zmian klimatu. Od dwudziestu lat notuje się ciągły ubytek powierzchni tych lodowców wskutek topnienia lodowców i recesji klifów. Pozyskanie teledetekcyjnych danych o lodowcach uchodzących do morza obejmowało następujące etapy: analiza ilościowa lodowców współcześnie uchodzących do morza, generowanie numerycznego modelu terenu, automatyczne wyznaczanie obszarów zlodowaconych na obrazach, wyznaczenie basenów glacjalnych (generowanie granic lodowców) oraz wyznaczenie parametrów morfometrycznych takich jak: długość i powierzchnia lodowca, wielkość strefy uszczelinionej czoła lodowca, wystawa, nachylenie, długość klifu czy wielkość recesji. Omówiono także możliwość wykorzystania analizy teksturalnej dla wyznaczania obszarów uszczelinionych na lodowcach oraz do wydzielenia lodu pływającego na powierzchni morza. Wypracowano metody pomiaru rocznych prędkości lodowców na parach obrazów ASTER z wykorzystaniem metody feature tracking. Zebrane dane są uaktualnieniem inwentarza lodowców Svalbardu wydanego w 1993 roku (Hagen et al., 1993). Wypracowane metody przetwarzania danych teledetekcyjnych oraz zebrane dane stanowią podstawę do wyznaczania zmian charakteru zlodowacenia Svalbardu podczas kolejnego Międzynarodowego Roku Polarnego.

Słowa kluczowe

EN

ASTER; glaciers; Svalbard; classification; texture

PL

ASTER; Svalbard; lodowce; NMT; klasyfikacja; tekstura

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Geoinformatica Polonica
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 10
• Strony: 23--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Błaszczyk M.

• Wojewódzki Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartografi cznej w Katowicach

Bibliografia

• 1. Bevan S., Luckman A., Murray T., Sykes H., Kohler J., 2007. Positive mass balance during the late 20th century on Austfonna, Svalbard, revealed using satellite radar interferometry. Annals of Glaciology, 46, s. 117–122.
• 2. Błaszczyk M., 2007. Ocena dokładności generowania NMT z obrazów satelitarnych ASTER w obszarach polarnych (Svalbard) z wykorzystaniem PCI Geomatica. Archiwum Fotogrametrii, Kartografi i i Teledetekcji, Vol. 17a, s. 53–62.
• 3. Błaszczyk M., Drzewiecki W., 2006. Wstępna ocena możliwości wykorzystania obrazów satelitarnych ASTER w monitorowaniu lodowców Svalbardu. Archiwum Fotogrametrii, Kartografi i i Teledetekcji, Vol. 16, s. 29–39.
• 4. Błaszczyk M., Jania J., Hagen J.O., 2009. Tidewater Glaciers of Svalbard: Recent changes and estimates of calving fluxes. Polish Polar Research, 30(2), s. 85–142.
• 5. Dowdeswell J.A., Benham T.J., 2003. A surge of Perseibreen, Svalbard, examined using aerial photography and ASTER high-resolution satellite imagery. Polar Research, 22(2), s. 373–383.
• 6. GLIMS. 2009: http://www.glims.org/
• 7. Hagen J.O., Liestøl O., Roland E., Jørgensen T., 1993. Glacier Atlas of Svalbard and Jan Mayen. Norsk Polarinstitutt, Meddelelser, 129, Oslo, ss. 141.
• 8. IPY. 2008: http://www.ipy.org/
• 9. Jania J., 1988. Dynamiczne procesy glacjalne na południowym Spitsbergenie (w świetle badań fotointerpretacyjnych i fotogrametrycznych). Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, Katowice, ss. 258.
• 10. Kääb A., Lefauconnier B., Melvold K., 2005. Flow fi eld of Kronebreen, Svalbard, using repeated Landsat7 and ASTER data. Annals of Glaciology, 42, s. 7–13.
• 11. Lefauconnier B., Hagen J.O., Rudant J.P., 1994. Flow speed and calving rate of Kronebreen glacier, Svalbard, using SPOT images. Polar Research, 13(1), s. 59–65.
• 12. Massom R., Lubin D., 2006. Polar Remote Sensing. Ice sheets. Vol. II, Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK, ss. 426.
• 13. Rolstad C., Amlien J., Hagen J.O., Lundén B., 1997. Visible and near-infrared digital images for determination of ice velocities and surface elevation during a surge on Osbornebreen, a tidewater glacier in Svalbard. Annals of Glaciology, 24, s. 255–261.
• 14. Van der Veen C.J., 1996. Tidewater calving. Journal of Glaciology, 42(141), s. 375–385.
• 15. WGMS. 2009: http://www.wgms.ch/