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精密測量院江利明研究團隊聯合空天信息創新研究院、青藏高原研究所等科研機構，基于探地雷達（GPR）等地面觀測和航空遙感在八一冰川開展綜合觀測實驗，重建了精細冰川表面高程和冰下地形特征；定量評估了八一冰川儲量，分析了氣候變化對冰川面積、厚度和體積變化的影響。該研究成果近期發表在期刊《Journal of Hydrology: Regional Studies》上，是該綜合觀測實驗繼年初發表在遙感領域頂刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》后的又一篇力作。
八一冰川位于祁連山西段，是中國西北地區第二大內陸河流域——黑河源頭最大的冰川。然而，在過去17年里，氣候變化導致冰川消融加劇，威脅著黑河流域的水文生態安全。因此，明確八一冰川儲量，探討冰川變化特征及影響因素，對于評估冰川當前及未來變化狀態及其對流域水資源影響至關重要。研究團隊在2023年3月野外考察中，首次采用國產“新舟60”遙感飛機搭載激光雷達和SAR設備，結合地面控制點校正，獲取了高分辨率、高精度冰川表面高程。基于GPR測量，精細刻畫了八一冰川冰下地形的“W型”特征。結合衛星遙感和氣象數據，分析了冰川面積和體積變化特征及影響因素。
圖a為八一冰川位置及GPR測量路線，圖b-e為地面測量，圖f為新舟60遙感飛機
研究發現，八一冰川面積從2006年的2.68 k㎡縮減至2023年的2.36 k㎡，減少了12.17%，每年縮小的面積為2.7個標準足球場。平均冰厚從54.2m降至45.16m，最厚處減少了12.5m。冰川體積從0.153 km3驟降至0.1065 km3，銳減30.39%，消失的冰量相當于3.2個西湖。此外，八一冰川剖面可知，冰下地形存在兩個“Overdeeping”區（圖a-d）。這是因為，夏季6-9月平均氣溫以每年0.15℃的速度上升；年固態降水量以2mm/year的速度減少，冰川“補給”持續萎縮，此外，夏季液態降水增加導致蒸發量飆升，形成“消融-蒸發”惡性循環（圖e-h）。研究結果突顯了航空和地面綜合觀測在冰川學研究的重要性，建立的高精度冰川厚度和冰下地形數據，為冰厚模型參數校準和未來演化研究提供了珍貴的數據基礎。
圖a為重建的冰厚分布；b為冰下地形；c-d分別為冰川橫向和中心線剖面；
e-f分別為冰川區季節性氣候特征
該研究以“Mass loss of Bayi Glacier in the Heihe River Basin revealed by ground-penetration radar measurements from 2006 to 2023”為題發表在國際知名期刊《Journal of Hydrology: Regional Studies》上，精密測量院為第一完成單位，精密測量院研究員江利明為通訊作者，博士研究生龐校光為文章第一作者。
該研究得到國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃項目、湖北省自然科學基金重點計劃項目等聯合資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102255