高分三号用于第33次南极考察雪龙号冰区作业

● 文 |曾韬刘建强袁新哲孙晓宇.国家卫星海洋应用中心 .国家海洋环境预报中心

高分三号用于第33次南极考察雪龙号冰区作业

● 文 |曾韬1刘建强1袁新哲1孙晓宇21.国家卫星海洋应用中心 2.国家海洋环境预报中心

自20世纪80年代以来，我国先后在南极建立了长城站、中山站、昆仑站和泰山站，每年11月初至次年4月，中国南极考察队依托雪龙号往返国内和南极考察站之间开展南极科学考察活动、考察站点物质补给和越冬人员的调配。

2016年11月2日，雪龙号从上海出发，前往南极开始了中国第33次南极科学考察，本次考察实施“一船四站”环南极航行计划，在中山站、昆仑站（泰山站）完成卸货任务后，环南极开展南大洋调查、长城站作业、罗斯海作业，返回中山站，完成所有预定任务后由中山站离开回国，总航程约3.1万海里，历时161天。

在本次考察第一站，雪龙号停留中山站外海固定冰区卸货期间，利用高分三号（GF-3）卫星标准条带模式SAR数据开展了冰情分析，对本次卸货任务决策具有重要指导意义。

图 1为 2016年 11月 30日GF-3卫星拍摄到的我国第33次南极考察期间雪龙号停靠在中山站外海固定冰区的影像。该影像为GF-3标准条带模式，数据分辨率为25m，为了提高数据的显示效果，采用HV、HH和HH/HV进行假彩色合成。

雪龙号在影像上清晰可见（图1中A区），位于中山站西北方向约32km处的固定冰区，因固定冰不同的形成特征，雪龙号与中山站之间的冰区分为冰面特征较为复杂的乱冰区（图1中B区）和冰面特征较为平滑的平整冰区，在影像上表现为复杂纹理和均匀纹理。

通过GF-3影像能识别位于雪龙号至中山站之间的冰缝（图1中D区）、冰山、冰脊等目标，对于冰上卸货具有较大的指导意义，雪地车在探冰卸货路线的选择上可以有效地避免这些潜在危险区域，在影像中的平整冰区域，雪地车行驶留下的车辙（图1中C区）在影像上清晰可见。

图2位于图1中A区域，影像中间的亮点为雪龙号当时的位置，身后较亮的条带显示了雪龙号的破冰轨迹。

图3位于图1中B区域，该区域为固定冰区，冰面特征较为复杂，在影像上表现为不均匀分布的明暗区域。

图4为图1中C区域，该区域为固定冰区，冰面较为平整，雪地车行驶过后使得冰区表面较周边区域更为粗糙，在雷达影像上表现为亮的条带。

图5为图1中D区域，该区域位于平整固定冰区，因受潮汐影响，冰区会形成宽度大小不等的冰缝，对于冰上交通会造成一定的危险，在影像上表现为暗的带状条纹。

GF-3卫星目前已成功发射并交付使用，作为我国高分辨率对地观测系统中首颗民用雷达卫星可广泛用于海洋、陆地、极地等环境监测。本次在雪龙号第33次南极考察中山站卸货期间成功应用了GF-3卫星标准条带模式冰区数据，该数据不受天气影像，较好地反映了海冰类型特征，对识别冰面的危险区域及目标具有较大优势，能为极地冰区航行和活动的导航提供重要支撑。