基于SAR极化技术解析喜马拉雅山脉Drang Drung冰川动态变化及其水文意义

针对喜马拉雅冰川动态监测难题，研究人员创新性采用合成孔径雷达(SAR)双通道极化技术，首次实现Drang Drung冰川二维表面流速(0.16±0.013 m/day)的高精度测量，揭示积累区(0.2-0.25 m/day)与消融区(0.08-0.14 m/day)的异质运动特征，为冰川演化建模提供可靠数据支撑。

　　

被称为"亚洲水塔"的喜马拉雅山脉拥有全球最庞大的山地冰川系统，其独特的陡峭地形和广泛分布的碎屑覆盖区，使得传统光学遥感监测常受云层干扰，而常规合成孔径雷达(SAR)单极化技术难以准确捕捉复杂表面的运动特征。尤其随着气候变化加剧，冰川消融导致的灾害频发，精确量化冰川流速成为预测区域水文变化的关键。然而，现有差分干涉测量(DInSAR)易受失相干影响，偏移追踪技术又因窗口尺寸限制导致精度不足。针对这些技术瓶颈，印度理工学院鲁尔基分校的研究团队在《Research in Cold and Arid Regions》发表创新成果，首次将双极化SAR技术应用于喜马拉雅西部Drang Drung冰川的动态解析。

研究采用Sentinel-1 C波段单视复数(SLC)数据，通过精密的协方差矩阵计算和Lee极化滤波降噪，结合64×64像素的归一化互相关(NCC)窗口，实现了亚像素级配准。创新性地整合VV+VH双通道的强度、相位和极化信息，突破传统单极化追踪的局限。特别针对坡度<20°的区域进行水平/垂直速度分解，利用升降轨几何观测消除地形投影误差。

结果部分显示：1）表面流速特征：冰川整体平均流速达0.16±0.013 m/day，其中积累区上部(0.2-0.25 m/day)与ELA附近冰舌区(0.27-0.3 m/day)呈现显著加速；2）运动分量解析：水平分量主导冰川运动(消融区0.17-0.25 m/day)，垂直分量在冰裂隙区达0.28 m/day，揭示基底滑动与内部变形贡献；3）二维合成流速：中央冰舌因冰厚度与坡度耦合作用出现最大流速(0.3±0.024 m/day)，而碎屑覆盖末端仅0.08-0.1 m/day。

讨论部分强调：该方法将不确定性降至8%，较传统单极化技术提升20%，尤其适用于碎屑覆盖区。研究证实极化特征可有效区分冰/雪/碎屑散射机制，未来结合L波段ALOS-2全极化数据有望进一步提升精度。作为NASA-ISRO联合NISAR任务的先导研究，该技术为冰川厚度反演与灾害预警建立了新范式，但需注意复杂地形导致的几何畸变仍是主要误差源。这项突破标志着极化SAR技术在冰冻圈遥感监测中的里程碑应用，为"第三极"水资源管理提供科学依据。