了解雪光

作者：Renata BarradasGutiérrez.

由于人类活动排放的温室气体，加拿大北极地区正在经历前所未有的变暖。特别是北极西部，在过去几十年里，近地表温度显著上升，几乎是全球平均气温上升的两倍。这种变暖趋势已导致区域生态系统和在这些环境中运行的物理过程发生重大变化。

为了更好地了解北极苔原如何在进一步的气候变化方案下，Marsh Lab Trail Valley Creek（TVC）研究小组从菲利普·莫希尔博士的Wilfrid Laurier大学获得菲利普·沼泽博士的研究小组，以上4000多公里学习改变水文of Canada’s western Arctic using Leica Geosystems GNSS instruments. The research collects data on all components of the water cycle and aims to understand how further temperature increases will affect the local and regional freshwater systems by combining:

• 详细的野外观察
• 遥感
• GNSS定位和建模。

---

调查的时间

作为雪储存的水的年度输入是水文循环最重要的方面，以及北极流和湖泊系统的最大淡水贡献者。在冬季结束时，4月至5月中旬，Marsh Lab TVC研究人员进行雪调查测量跨越多个盆地的雪深和储水。研究人员集团准确衡量冬季累计的年度降雪量，以量化为降低雪水等同的液体储存量，并在雪熔化后计算水文系统的水量。

为了更好地理解冻土带积雪的异质性，Marsh Lab TVC研究人员使用了许多最新的技术进步，包括:

• 无人驾驶飞行器（无人机）
• 基于空中的雪深度数据
• 自动雪深录制探头
• 实验宇宙雷中子探针站。

研究团队目前使用两个徕卡GS10 GNSS接收器和两个CS20现场控制器为各种各样的研究项目收集点类型数据。利用徕卡Captivate现场软件，团队收集和组织数据，同时使用徕卡Infinity测量软件对采集的现场点进行投影和过滤，确保数据存储在正确的坐标系统中。无人机后处理软件也被使用。

“我们的野外工作依赖于获得高精度的空间数据集，我们的Leica Geosystems GNSS系统使所有这项工作成为可能，”Wilfrid Laurier大学的研究助理说，“Branden Walker说。“以前在其他研究网站上使用Leica Geosystems乐器具有出色的结果，我们选择再次与他们一起参加这个项目。”

研究人员小组还使用GS10 GNSS接收器和CS20现场控制器进行定期测量地面控制点，并测量地面验证的地形变化并改变多冻功能的检测。

“我们正在进行的研究项目的大部分是以高精度和准确的GPS数据为中心的，”沃克说。“与其他数据集相比，Leica Geosystems GNSS系统已被证明提供强大可靠的数据。”

---

收集上方和下方的数据表格

在较大区域上测量雪的主要方法之一是通过实验使用无人机。为了验证，地理指导和纠正来自UAV的GNSS数据，Marsh Lab TVC研究人员需要使用Leica Geosystems GNSS系统测量地面上的实际雪和地面高度，用于测量与高UAV映射点的地面控制点，具有高准确性水平。然后在Infinity测量软件和摄影测量软件中处理这些高精度的地面控制点，以提高UAV映射点的准确性。

“我们使用的徕卡地球系统GNSS系统允许我们创建一个已知位置的地面控制点，精度为亚厘米。这对于修正我们无人机的仰角产品非常重要，因为无人机每次飞行可能只相差几厘米。”Walker说。bob综合app下载“这些数据使我们能够以以前无法获得的空间和时间分辨率量化雪深和水储存。来自我们无人机的数据经过后期处理和地理参考，使用我们的徕卡RTK系统收集的地面控制点，以产生高度精确的空间数据集。

“我们的徕卡地质系统仪器是我们研究项目的支柱。我们的GNSS仪器提供的精度和准确性提供了使用无人机绘制雪深小比例尺变化所需的空间数据，并帮助我们在野外设置和收集数据点时节省时间。”

---

帮助地球的水映射使命

Marsh Lab TVC研究人员使用Leica Geosystems GNSS系统进行的研究也将成为北美空气表面水和海洋地形（Airswot）的主要地面验证，这是NASA的北极Boral漏洞实验（上文）的组成部分。气囊验证任务在飞行期间尽可能多地测量水的表面高度。Airswot是将地球水从空间映射到地球上有多少淡水并计算河流流速和监测沿海海洋电流的一部分的一部分。

美国航空航天局的AirSWOT现象学机载雷达飞越加拿大北部和阿拉斯加，测量了数万个直径超过250米的水体的水面高度。对于空中swot任务，团队有一个小窗口来捕捉所需的测量，所以他们必须有快速和可靠的GNSS仪器，能够从基地进行远距离测量。

威尔弗里德·劳里埃大学(Wilfrid Laurier University)地理学硕士研究生埃文·威尔科克斯(Evan Wilcox)说:“漫游者在距离基地几公里处进行快速、准确测量的可靠性，让我有信心我们能够成功验证NASA的AirSWOT数据。”

---

培训领域研究人员

Marsh Lab TVC从北美和欧洲举办研究小组，他们研究加拿大北极地区。Wilfrid Laurier研究人员定期帮助培训学生研究人员如何使用Leica Geosystems产品。bob综合app下载

“成为大学LED研究组的一部分也会导致高学生转身，因此Leica Geosystems产品的简单性和直观设计使下一轮的实地研究人员和学生更容易培训 - 再次努力，节省我们的团队时间和金钱bob综合app下载长期跑步，“沃克补充道。

此外，苛刻的北极条件可以推动大多数设备的限制。Leica Geosystems GNSS接收器和CS20场控制器旨在在最极端的条件下执行。

“我们的实地工作的性质将所有乐器测试到绝对断点和最大值，”沃克说。“我们的徕卡GNSS系统在广泛的苛刻北极条件下工作，包括-20°Celsius的温度。”

---

关于气候变化的可信信息

在徕卡地理系统的准确性和精确度的支持下，研究小组正在对北极苔原系统如何应对气候变化导致的气温升高有更深入的了解。为了更好地理解雪深、降雨、湖泊水位、植被、冻土和河流流量之间的复杂关系，以及能够使用数学模型预测未来变化的物理过程，需要准确可靠的数据。

本研究产生的数据目前正在各种研究科学家和研究生，专注于测试和验证新的数据收集技术。所获得的信息也有助于一个长期的研究项目，收集北极苔原的历史数据集。了解北极水文过程将提供有关气候变化如何链接湖泊水平，流流量和雪覆盖的可靠信息，以及如何影响加拿大人的生活。