【知行荟萃 第46期】|【Scientific data】柏林洪堡大学:2025年冰川重大发现,高山亚洲雪线高度之谜被揭开!

文摘   2025-01-22 08:00   美国  

新发布!1985至2021年高山亚洲冰川瞬态雪线高度遥感数据集

随着气候变化对全球冰川的影响日益加剧,监测冰川雪线的变化成为研究气候变化、冰川动态和水资源变化的重要途径。David Loibl及其团队于2025年1月17日在Scientific Data期刊发布了1985至2021年高山亚洲冰川瞬态雪线高度(TSLA)遥感数据集。该数据集基于Google Earth Engine和遥感技术,涵盖约2.8万座大于0.5 km²的冰川,包含约966万次TSLA测量数据,填补了高山亚洲地区遥感雪线数据的空白。

《Scientific Data》,是《Nature》旗下的一本开放获取(Open Access)的学术期刊,专注于发表高质量的数据描述性文章(Data Descriptors)。这些文章旨在提供详细的科学数据集和其产生、处理的背景信息,以促进数据的共享和重用。该期刊的主要目的是提高科学数据的透明度和可重复性,支持开放科学和数据共享的理念。







英文题目:Remote sensing-derived time series of transient glacier snowline altitudes for High Mountain Asia, 1985–2021

中文译名:1985年至2021年高山亚洲瞬态冰川雪线高度的遥感时间序列

发布时间:2025年1月17日

发表期刊:Scientific data

第一作者:David Loibl et al

第一单位:柏林洪堡大学

DOI:110.1038/s41597-024-04309-6



要点解析


  • 研究目标与方法

本研究旨在提供一个全面的高山亚洲地区冰川雪线高度(TSLA)数据集,涵盖1985至2021年,使用Google Earth Engine提取遥感数据,结合冰川轮廓和数字高程模型(DEM)进行分析,最终获得约966万次测量值。

  • 数据集的覆盖范围与特点

数据集涵盖了高山亚洲(HMA)的广泛区域,结合卫星影像自动化算法生成TSLA数据,为区域气候和冰川动态研究提供了可靠数据支持。

  • 数据集的验证与评估

本研究与多个现有的参考数据集进行了交叉验证,比较了不同子区域的结果,确保了新数据集的高精度与一致性。通过与其他研究者的手动校正和自动化算法数据对比,验证了数据的准确性。




主要发现


🧊 高精度的瞬态雪线高度数据

本研究提供的TSLA数据集实现了对高山亚洲地区大部分冰川的全面覆盖,并且通过长时间的遥感数据积累,展现出高时空分辨率。数据集包括了1985至2021年间的近十百万次测量,每座冰川的平均测量次数为341次,具有较高的测量密度,能够有效捕捉冰川雪线的动态变化。

📊 与现有数据集的比较

通过与来自Hunza(喀喇昆仑山)Langtang(喜马拉雅山)天山等区域的现有数据集对比,发现本数据集与其他手动修正的遥感数据相比,精度显著提高。尤其是在复杂地形区域,如Hunza,传统方法的偏差较大,而本研究的TSLA数据通过自动化遥感处理减少了这些误差。

🏔️ 系统性误差与数据修正

研究还发现,由于光谱特性气象条件的影响,遥感算法在某些情况下存在系统性误差,如冰川舌区域的雪线误判。然而,研究通过对数据的多次修正和区域性校准,有效提高了数据的可靠性。例如,去除一些具有多次误分类的冰川后,回归结果显著改善,验证了该数据集的有效性。



研究总结


这项研究提供了一个涵盖高山亚洲地区1985至2021年冰川雪线高度的全新遥感数据集,名为MANTRA数据集。通过Google Earth Engine平台获取并处理近十百万次遥感测量数据,研究团队成功为冰川动态变化、气候变化影响评估以及水资源管理提供了一个重要的数据工具。跨区域比较验证和数据修正使得该数据集在空间分辨率时效性准确性上均表现出色,为未来的冰川研究与全球变暖影响评估奠定了坚实的基础。





图解科学突破

图1. 瞬态雪线高度(TSLA)检索和过滤算法的处理方案。

图2. Google Earth Engine中MANTRA18可视化工具的元素。

图3. 过滤后的TESLA观测全时序列。

图4. 高山亚洲地图,包括所有按TSLA测量数量着色的冰川。    

图5. MANTRA TSLA结果与以下数据进行比较。





表1. TSLA数据集的数据结构。

表2. 使用MANTRA评估工具进行手动检查的结果。

表3. 三个TSLA数据集的优点和缺点。


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