中國南極測繪研究中心的研究方向

南極區是地球上最後壹個尚未確定的區域，包括南極輻合帶以南(南緯45 s ~南緯50 s)的南大洋和南極。南極洲是指南極大陸及其周邊島嶼，面積654.38+04萬平方公裏。由於其獨特的地理位置和氣候環境條件，南極地區與全球環境變化密切相關。南極科學考察和研究是國家展示科技進步和綜合國力的宣傳窗口。它既體現了多國合作與競爭的偉大科學特征，又具有政治國家行為，涉及國際領土主張。測繪科學具有具有地理位置的永久性測繪標誌、具有國家版圖意義的地圖覆蓋等象征意義。因此，極地測繪不僅是我國極地科學考察和研究領域不可或缺的組成部分，而且因其獨特的功能，在維護國家南極權益方面發揮著重要作用。在南極測繪，會有維護國家權益。二十二年來，中國南極測繪研究中心將現代測繪高新技術和空間信息技術應用於地球極地科學考察和研究，建立了壹門新學科:極地測繪與遙感信息工程。本學科是綜合運用現代大地測量學、遙感學、地球信息學和相關地球科學(如冰川、海洋、地質學、環境科學等)的理論和方法的學科。)，通過獲取空間數據和信息，研究了板塊運動、地表形態描述和分布特征、冰雪、冰海環境變化及其動力學過程的理論和技術，構建了數字極地基礎框架。自1984年中國首次南極科考以來，中國南極測繪研究中心已派出70余人考察南北極。作為極地考察單位，隊伍數量第二，人員數量最多，位居全國前列。“頂尖測繪部隊”歷經天涯海角。他們在極其惡劣的極地自然環境中，發揚“壹不怕苦，二不怕死”的奉獻精神，探索出了符合中國國情的完整的極地測繪技術體系，創造了具有中國特色、國際水準的極地研究方法，培養了壹支適合極地科學研究的研究隊伍。1，極地測繪科學主要研究方向:極地大地測量學地球動力學主要研究任務包括:1。極地大地測量基礎問題研究，重點是數據與信息處理的理論與方法，中國極地高精度大地參考系的建立，國家極地考察中的基礎測繪保障研究，內陸冰蓋考察路線精確導航定位技術研究。2.南極板塊運動及其地球物理特征研究。利用我國自主觀測和國際南極合作享有的空對地連續監測數據和大地地球物理反演方法，對南極板塊進行不同尺度的地殼構造運動，包括東、西南兩極的局部地區，進行極地地球動力學研究。3.極引力理論及其應用研究。利用衛星重力探測技術和精細地球重力場建模理論與方法，研究極地重力場分布、精細大地水準面結構特征、冰雪載荷和極地地球形狀特征。方向二:極地冰雪環境遙感理論與技術的主要研究任務是:地球兩極是地球的兩大冰雪圈，其動力學過程與全球氣候和環境變化密切相關。非接觸式傳感器遙感獲得的空間數據和信息，是研究地球兩極可視地貌、監測極地冰雪環境變化、研究極地物質平衡最可行、最有效的技術手段。該方向的研究重點是:南極和北冰洋冰雪融化或增長，冰雪線位移和變化率的遙感理論與方法研究；極地典型冰架和冰川遙感監測:南極藍冰的機制和分布、隕石富集條件:冰貌制圖和環境遙感監測，包括利用遙感、InSAR、航測等空間技術研究極地冰貌圖像及其動態過程，以及監測人類活動對極地環境和生態分布的影響。方向三:數字南極地理信息基礎框架建設及可視化研究主要研究任務是:建設中國南極互聯網地理信息基礎平臺，包括數據庫、應用開發、在線發布等組件研究，為國家南極調查行政部門及相關學科提供科學決策管理平臺、資源共享平臺和跨領域分析平臺，同時服務於廣大公眾；完成國際南極研究科學委員會(SCAR)組織的南極網絡地圖集中國節點建設的合作研究，包括中國系統與加拿大網絡中心系統及其他國際節點的鏈接研究；極地各類電子多媒體地圖制作的理論和技術研究。2.近期科研項目(1)南極內陸冰蓋調查與測繪南極內陸冰蓋面積難度極大，采樣數據範圍有限。從1996年底到1997年初，這個工程往內陸走了300公裏。1997終點至1998起點延伸至500公裏，進行GPS定位測量和與中山站的聯測；1998結束至1999開始，調查路線延伸至內陸1100公裏。在這三次內陸冰蓋考察中，進行了GPS定位測量，並與中山站相結合。同時負責冰蓋考察的導航和部分地區冰面地形的測繪和遙感測繪。該項目首次利用GPS技術采集極地冰蓋運動數據，利用高精度GPS靜態定位軟件GAMIT/GLOBK進行計算，首次獲得冰蓋調查沿線冰川水平運動速度和高程變化信息。在廣袤的極地冰原上，利用GPS定位器輔以雷達進行野戰車隊的路線導航，探索極端困難環境下的導航模式。在我國第21次南極科考中，勘測人員成功登上DOME-A最高點，這在某種程度上與我們登陸南極大陸時具有同等意義，彌補了其他國家在南極內陸考察中的壹個空白區域，使人們對南極大陸的原始狀態或未來可能對人類生存環境產生的影響有了更全面的認識。這將為我國將來在南極內陸的DOME地區建立新的科考站奠定非常重要的基礎。65438年至0985年，中國在西南極喬治王島建成了中國第壹個南極科考站——長城站。1989年，中山站建在東南極的拉斯曼丘陵。中國計劃在南極內陸建立第三個科考站。此次登上冰穹A頂端，完成了我國“十壹五”期間建設的第三個南極科考站的選址，拉開了該地區進壹步科學考察的帷幕。這次科學考察的圓滿成功，極大地提升了中國在南極事務中的話語權和影響力，創造了中國科技文明史上的又壹次輝煌，也是全人類探索自然的又壹次壯舉。(2)南極現代大地測量研究90年代中期，在南極中山站和長城站建立了GP S衛星跟蹤站，開展南極國際合作衛星GPS戰鬥觀測；2004年7月，中國第三個海外GP S衛星跟蹤站在北極黃河站建立。這些跟蹤站目前工作正常。中山站GPS常年衛星跟蹤站的數據采集、傳輸、處理和分析工作正在進行中。同時，在南極半島地區和拉斯曼丘陵地區選擇7個臺站和4個臺站組成區域地殼運動監測網，利用高精度GPS靜態數據處理軟件對地殼形變數據進行處理和分析，探索中山站和長城站所在地區的地殼形變運動趨勢。初步分析工作已經順利完成。此外，還開展了中山站驗潮和澳中合作研究東極平均海平面變化。目前，現場驗潮儀已經安裝完畢，驗潮儀系統已經實現全自動化，首批數據采集成功。(3)南極遙感應用研究在南極這樣壹個困難的地區，遙感技術是壹個有效的手段，特別是對於尚未探索的地區。格羅夫山無地面控制點的數字衛星影像成圖研究，保證了第壹次在南極未探索區域的順利到達。格羅夫山地貌、藍冰和隕石分布的研究，對預測該地區隕石分布和發現大量隕石起到了指導作用。這是中國首次對藍冰進行遙感分析並指導隕石搜尋，在世界上也是罕見的。中山站極地記錄冰川和D'Arc冰川的流速和流量遙感監測與研究技術，對研究南極冰雪物質平衡、冰雪融化、冰雪環境變化和產冰量具有重要的科學價值。(4)南極格羅夫山遙感制圖研究。格羅夫山地區位於中山站以南400~500公裏，屬於南極冰蓋中的冰蓋tind群。該項目是衛星差分GPS技術在南極高寒冰區精確測繪的首次成功應用。在被認為是生命禁區的南極格羅夫山冰蓋地區，為了解決我國地質填圖的迫切需要，勘測人員冒著生命危險，采用了DGPS技術。2000年在格羅夫山核心區測量了14000個GPS地形點和200多個全站儀交會點，開發了1:10。大量野外地形點的采集是本次測繪的基礎和關鍵。後處理差分GPS技術和全站儀用於解決這壹問題。此外，本項目首次在南極格羅夫山地區建立了覆蓋10000平方公裏的GPS衛星大地控制網。為擴大調查範圍，滿足多學科需求，2002年兩位測量人員在格羅夫山地區埋設了象征國家南極權益的10永久性中國測繪標誌，並利用雙頻GPS定位系統與中山站GPS跟蹤站聯合定位，率先獲得了覆蓋格羅夫山10000平方公裏測繪面積的衛星GPS大地控制網。(5)中國南極互聯網地理信息系統研究互聯網南極地理信息系統是在武漢大學測繪與遙感信息工程國家重點實驗室GIS研究中心軟件GeoStar的基礎上，由中國南極測繪研究中心和GIS研究中心共同開發的南極地理信息發布平臺。南極地理信息的獲取、組織和處理，考慮到系統的特殊性和數據的可獲得性，系統的設計遵循國際標準，從而直接兼容各國采集的數據。提供基本的英文界面，並能使用當地語言。在設計系統模型時，應遵循先進性原則，緊跟國際技術發展。“中國南極互聯網地理信息系統”這壹基礎服務平臺不僅在國內產生了較大影響，在國際上也廣受好評，影響巨大。1999年，國際南極大地測量與GIS工作組在波蘭華沙召開了南極地理信息系統學術研討會，並選定了開發平臺。會上，項目組介紹了“中國南極互聯網地理信息系統”的技術特點和解決方案，得到了與會專家的壹致好評和重視，並初步選定“中國南極互聯網地理信息系統”作為系統平臺之壹。計劃於2000年和2004年在武漢舉辦兩次研討會，專門討論利用本項目組提出的“中國南極互聯網地理信息系統”基礎服務平臺建立南極地理信息系統的技術問題。2002年在上海召開的第27屆國際南極研究科學委員會會議上，國際權威地圖學專家泰勒教授申請了基於中國南極地理信息數據庫的中美合作多國南極賽博數字電子地圖項目。(6)北極地區地理環境和重力場分布的信息動態研究，為國家北極科學考察的測繪保障工作做了先期研究和準備，參加了我國首次北極科學考察，觀測和收集數據信息，分析了北冰洋浮冰信息；研究了建立北極地區地理信息系統的初步方案，設計並制作了北極地區多信息集成的電子地圖系統。研究了在北冰洋進行絕對重力測量的可行性，測量了北極某些點的絕對重力值，並對數據進行了事後處理。(7)南北極地圖測繪為了滿足國家極地考察的迫切需要，測繪了面積近20萬平方公裏的各種地圖。近年來，設計制作了大幅面、高精度的南極完整地圖(1:550萬)和北極地區地圖(1:50萬)，並提供了完全開放的紙質彩色地圖和數字地圖光盤。去年9月，壹系列不同比例尺的南極地圖公開出版。南極完整地圖以二維圖形圖像可視化方式展示了巖石表面地形、冰面地形、裸巖分布、考察站、南大洋海底地形等要素，具有單圖多任務的可視化特點。該圖匯集了國內外最新數據，將遙感影像與傳統地圖形式有機結合，是目前國內唯壹壹張信息量最大、世界上可視化方法最全面的南極影像圖。北極地圖是我國唯壹壹張信息量大、精度高的北極地圖，可用於考察。為我國首次北極科學考察及時提供，贏得了破冰船船長和科研人員的壹致好評，為測繪科學研究起到了保障作用。這兩張極圖新穎，填補了國內該領域的空白。3.承擔的重點測繪項目及獲獎情況(1)22年來，中國南極測繪研究中心承擔國家極地測繪重點項目，包括七五計劃、中國首次南極測繪科考、八五計劃、現代南極地殼運動與遙感制圖研究、九五計劃、 南極冰貌環境變化與海平面變化及南極動力大地測量研究，北極測繪保障與冰態環境變化研究及絕對重力點建立，“十五”計劃，南極地理信息獲取及其環境動力過程，中國研究。 (2)獲得省部級壹等獎的科研成果獎項有:1) 1985、中國首次南極測繪科考成果獲國家測繪局科技進步壹等獎(獨立完成)2) 1997、南極現代地殼運動與遙感制圖研究獲國家測繪局科技進步壹等獎(獨立完成)3)。1997中國獲國家海洋局科技進步特等獎(參與完成)4) 1998南極現代測繪與遙感應用研究獲國家科技進步二等獎(獨立完成)5) E陳侗獲何梁何利基金地球科技進步獎(地球科學獎)6)2002年，2004年，中國首次北極科學考察獲得國家海洋局海洋創新成果壹等獎(已完成)。7)2004年“3S技術集成在極地冰貌環境和地殼動力學過程中的應用研究”獲湖北省科技進步壹等獎。(獨立完成)8)2004年《南極全圖》獲得測繪科技進步特別獎——優秀地圖作品獎，2005年獲得國際制圖大會優秀地圖作品獎。4.在我國南北極三個科考站建設極地測繪科學實驗基地，建立了GPS衛星常年觀測站等固定實驗基地。在中山站，與澳大利亞合作建立了南極地區自動驗潮站。依托武漢大學中國南極測繪研究中心和黑龍江省測繪局極地測繪工程中心，建立了國家測繪局極地科學考察重點實驗室。5.國際交流與合作中國南極測繪研究中心是國際南極研究科學委員會(SCAR)地學工作組的主要成員之壹。該中心主任陳侗教授是該國際組織地球科學工作組在中國的常駐代表，負責19。近二十年來，該中心先後參與了由SCAR和南極GIS組織的南極大地測量基本框架兩大領域的國際合作項目研究，包括SCAR南極板塊運動GPS聯合調查、南極地圖和地名數據庫。此外，“中心”還受中國南極研究科學委員會委托，在武漢成功組織舉辦了兩屆“地理信息系統國際研討會”，提高了中國在南極考察領域的國際地位，增強了中國在國際極地考察事務中的話語權。