1. 研究目的与意义
icesat卫星是世界首颗星载激光高度计实验卫星，星上搭载有地球科学激光高度计glas(geoscience laser altimeter system )。icesat卫星是nasa地球探测卫星之一，主要用来确定极地冰盖总量的年际及长期变化，从而估计其对全球海平面变化的影响[1]。尽管icesat是为满足极地研究的需要设计的，它同时也支持了许多不同学科的应用研究，如冰川学、大气科学、气象学和地貌学等学科。本文在分析icesat在轨性能及其测高数据精度的基础上，对星载激光测高技术应用于我国内陆冰盖考察地区建立冰面d em问题进行了探索和研究。
卫星测高（satellite altimetry）是利用人造地球卫星携带的测高仪，测定卫星到瞬时海平面(或平坦地面)的垂直距离的技术和方法。主要用于海洋大地测量，目的是根据卫星测高获取的海洋面至卫星的高度，确定海洋大地水准面和海面地形。其原理为：用地面跟踪站的观测数据确定卫星的轨道根数和位置参数(确定卫星的地心向径)，用测高仪测取海洋面至卫星的高度(确定海洋面的地心向径)，而地球椭球体的几何参数和定位参数(地球椭球体面的地心向径)为已知，由此可算出海洋面与地球椭球体面之间的地心向径之差，即海面高度ζ；再用海面高度并据海洋大地水准面的定义，可确定海洋大地水准面，大地水准面的差距Ⅳ也可进而确定。利用ζ一n的数据并进行滤波，即得海面地形ζn(=ζ-n)。还应顾及诸如轨道改正、仪器改正、大气改正、海洋物理改正等。
极地冰盖的变化对于全球气候及人类生活的影响极其重大，是地球上气候变化的主要动态因素，特别是冰盖消融对海平面有较大的影响，它可以造成海平面的上升，威胁着人类在沿海附近生活。所以，了解极地冰盖变化是目前国际上的热点问题，鉴于此，美国于2003年1月发射了冰星icesat。目前icesat已经陆续采集了密集的高程数据，为研究南极地区高精度的de m提供了丰富的信息源，这些数据还可以研究极地冰雪变化和冰川动力学过程，帮助认识和了解目前乃至未来影响海平面升高以及冰盖质量均衡的各种 因素。目前，国外在利用icesat数据分析南极冰盖质量变迁，确认srtm获得的dem以及联合topex分析海平面异常，联合grace以及航空重力确定海冰干舷高等方面做了许多研究工作。根据星载激光测高卫星icesat获取的数据确定了南极冰盖的高程模型，以此为基础给出了数值模型。通过与南极gps实测数据的比较和检核，验证icesat计算的南极冰盖高程模型的可靠性及有效性。
2. 研究内容和预期目标
利用ICESat卫星测高数据确定南极冰穹A高度
首先找出内陆冰盖潜在的最高点，然后在该点周围扩大一定范围，选取长宽各100km的范围作为Dome A区域，再在Dome A区域内筛选最大值，其值便是南极冰穹A高度。
ICESat卫星所得数据呈离散型分布，为了绘制冰面地形，需要对数据进行网格化处理。实验中采用Surfer软件对数据使用Kriging方法进行网格化内插，插值结果较好。内插南极冰穹A最高点的位置和高度，与已有数据进行对比，进行精度分析。3. 研究的方法与步骤
（1）获取icesat卫星测高数据。测量得到的数据产品由位于戈达德宇航中心的科学研究处理小组一进行管理。经过改正的数据产品可以直接从国家雪冰数据中心下载,并提供了一个科学计算程序工具包份和使用户可以读取,可视化和分析这些数据；
（2）icesat卫星测高数据处理。对icesat测高数据进行提取，icesat的15类数据产品中gla15为南极和格陵兰岛冰盖测高数据；
（3）筛选icesat卫星测高数据。只采用需要的数据，进行大气、潮汐等相关地球物理误差改正，剔除观测粗差及缺乏相关改正项的观测值；
4. 参考文献
| 1. 鄂栋臣, 徐莹, 张小红. ICESat卫星及其在南极Dome A地区的应用[J]. 武汉大学学报信息科学版, 2007, 32(12):1139-1142. 2. 张栋. 基于ICESat和冰雷达数椐的南极Lambert冰川流域冰盖特征提取研究[D]. 南京大学, 2013. 3. 鄂栋臣, 沈强, 徐莹,等. 基于ASTER立体数据和ICESat/GLAS测高数据融合高精度提取南极地区地形信息[J]. 中国科学:地球科学, 2009, 39(3):351-359. 4. 杜宗亮, 陆洋, 史红岭,等. 基于ICESat数字高程数据的南极以及格林兰冰盖流域分割[C]// 2013中国极地科学学术年会. 2013. 5. 田辉, 蒋燕飞. InSAR与ICESat/GLAS数据融合生成南极地区高精度DEM的研究[J]. 工程技术:引文版, 2016(12):00055-00056. 6. 王显威, 程晓, 黄华兵,等. 结合GPS和GLAS数据生成Dome-A区域DEM[J]. 遥感学报, 2013, 17(2):445-451. 7. 杨元德, 鄂栋臣, 王泽民,等. 利用Envisat数据探测中山站至Dome A条带区域冰盖高程变化[J]. 武汉大学学报信息科学版, 2013, 38(4):383-385. 8. 黄海兰, 王正涛, 金涛勇,等. 利用ICESat激光测高数据确定极地冰盖高程变化[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2012, 37(10):1221-1223. 9. Wang X, Cheng X, Gong P, et al. Snow surface height change in Dome-A from 2003 to 2008 based on ICESat/GLAS and DEM generated from GPS[J]. Agu Fall Meeting Abstracts, 2011. 10. Dongchen E, Xu Y, Zhang X. ICESat's performance and its application in Dome A area in Antarctica[J]. Geomatics Information Science ofWuhanUniversity, 2007, 32(12):1139-1142. 11.Li J, Zwally H J, Wang W, et al. Analysis of Ice Elevations along ICESat Repeat Tracks over Law Dome ice cap, East Antarctica[C]// AGU Fall Meeting. AGU Fall Meeting Abstracts, 2003.
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5. 计划与进度安排
一、研究工作准备阶段（2022.1.20——2022.3.24）：
2022.1.20——2022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；
2022.3.16——2022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。
