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《基于深度学习绘制南极冰川地图》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2023-12-09

  • 冰山在漂移和融化的过程中释放出寒冷、新鲜的融水和陆源营养物质，影响了当地海洋物理化学性质、促进了海冰形成，并增加了海洋生产力。为了确定和量化来自南极冰山的淡水通量，必须沿着冰山的轨迹监测其面积和厚度的变化。大型冰山的位置可以通过人工检查来跟踪，但对其范围的描绘却无法采取人工地质调查的方法实现。
    英国利兹大学提出了一种U-net方法，自动绘制了哨兵1号巨大冰山范围地图，提高了绘制效率和制图精度。研究通过191张图像对比评估了U-net与其他两种先进算法（Otsu和k-means）的性能优越性。U-net在复杂背景场中更加稳健，并且通过达到0.84的F1分数和4.1%的冰山面积的绝对中位数偏差，优于其他两种技术。（熊萍 编译）

  • 原文来源：https://tc.copernicus.org/articles/17/4675/2023/
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相关报告

  • 《科学家发现连接海洋和南极冰川的新深海海底通道》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2020-09-23
    • 9月9日发表在《The Cryosphere》（冰冻圈）杂志上的两篇研究论文揭示：在南极西部的Thwaites冰川下新发现的深海海底通道可能是温暖的海水融化冰面的路线，首次对暖水可以到达冰川底面，导致其融化并促进全球海平面上升的途径有了清晰的认识。 英国和美国国际Thwaites冰川合作组织（ITGC）的研究人员于2019年1月至3月期间从冰川以及毗邻的Dotson和Crosson冰架收集了相关数据。其中一个团队利用英国南极调查Twin Otter飞行器收集了在冰川和冰架上空飞行的数据。另一个团队则利用美国南极计划破冰船RV Nathaniel B Palmer绘制冰面海底图。 Thwaites冰川的面积为192,000平方公里（74,000平方英里），相当于英国或美国佛罗里达州的面积，并且特别容易受到气候和海洋变化的影响。在过去30年中，Thwaites及其附近冰川的冰流失总量增加了5倍以上。从Thwaites排入Amundsen海的冰已经占全球海平面上升的大约百分之四。冰川的流失塌陷可能导致海平面大约65厘米（25英寸）的显着增加，科学家们希望找出这种情况发生的速度。 英国南极洲航空（BAS）的航空地球物理学家Tom Jordan博士是领导此次航空探测的首席科学家。他表示：能够绘制隐藏在冰架下面的通道和空腔系统（cavity system）真的很了不起，它们比预期的还要深，有些深度超过800米。它们构成了海洋与冰川之间的关键纽带。海下通道以及相邻的空腔系统很可能是温暖的海水通过冰架下面到达冰层与底面相接冰分界的路线。 在2019年初，异常的海冰破裂使RV Nathaniel B Palmer团队能够对冰川冰面的2000平方公里的海底进行调查。调查区域在从Thwaites冰川延伸的浮动冰架的下面，该区域于2002年断裂被隐藏，在随后的大多数年中由于厚厚的海冰覆盖，让研究队无法进入。研究小组的发现表明，海底通常比以前想象的要深，并且有更多的通道通向冰架下方的冰分界线。 研究发现崎岖的海底在形状和岩石类型方面都是当今Thwaites冰川下的海床的一个很好的模拟对象。通过研究海底地形的退缩模式，能够帮助数值建模人员和冰川学家预测未来的退缩趋势。新的沿海海底图和空腔图共同跟踪了超过100公里的深海通道，到达了冰川位于河床的位置。 （李亚清 编译）
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  • 《连接南极冰川底部和海洋的深槽可能会加速融化》
    • 来源专题：物理海洋学知识资源中心
    • 编译者：张灿影
    • 发布时间：2020-09-25
    • 最新研究表示，在南极洲西部斯威茨冰川下新发现的深海海底通道可能是暖水融化冰层底部的重要通道，而冰川融化有助于海平面上升。该结论是基于使用飞机和船只这两个设备获得的数据进行分析得到的。其中，一个研究小组在英国南极考察飞机上收集了飞越冰川及其相邻冰架上空的空中数据，另一个小组则从美国南极项目的破冰船上收集数据并绘制了冰面的海底图。研究人员在2019年1月至3月期间，从斯威茨冰川和其邻近的多森和克罗森冰架收集了数据。斯威茨冰川覆盖面积约192000平方公里（74000平方英里），相当于英国或佛罗里达州的面积。斯威茨冰川特别容易受到气候和海洋变化的影响。在过去的30年里，斯威茨及其邻近冰川的总冰流失率增加了五倍多。目前，从斯威茨流入邻近海域的冰已经占全球海平面上升的4%。冰川失控崩塌可能导致海平面上升约65厘米（25英寸）。它们构成了海洋和冰川之间的重要纽带。近海航道和邻近的环流系统为温暖的海水提供的重要通道，使其可以从冰架下面经过，之后到达冰与海床相遇的地带。研究小组在2019年的海床上发现了2000多公里的冰层。此前，研究区域一直处在从斯威茨冰川延伸而来的部分浮冰架之下，该冰架于2002年断裂，在随后的大多数年份，由于被厚厚的海冰所覆盖，导致该地区无法进入。研究小组的研究结果显示，海底通常较深，并且存在较多的通向冰架之下的海洋通道，并且海底地形也极其崎岖。 相关论文链接：https://www.the-cryosphere.net/ (郭亚茹 编译; 张灿影 审校)
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