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논문 상세정보

고해상도 DEM을 활용한 로스해 Campbell 빙하의 지반접지선 추정

Grounding Line of Campbell Glacier in Ross Sea Derived from High-Resolution Digital Elevation Model

초록

지반접지선은 남극 빙하 및 빙붕의 취약성을 나타내는 가장 핵심적인 척도로 물질균형의 증거로 사용된다. 본 연구에서는 SAR와 레이더 고도계 위성을 이용하여 빙하와 빙붕의 고해상도 수치고도모델을 제작하고, 이를 이용하여 동남극의 Campbell 빙하의 지반접지선의 위치를 추정하고 시공간적 변화를 관찰하였다. 2013년 6월 21일과 2016년 9월 10일에 획득된 TanDEM-X 와 TerraSAR-X 자료와 촬영날짜 대비 15일 이내의 CryoSat-2 레이더 고도계 자료의 조합을 이용하여 고해상도 수치고도모델을 제작 후 지반접지선을 추정하였으나 3년 동안 큰 변화를 관찰하지 못하였다. 지반접지선 추정 시 사용된 얼음의 평균 밀도는 정확하게 알려져 있기 않기 때문에 얼음의 밀도를 변화시킨 지반접지선의 변화를 분석하였다. DDInSAR로 추정된 지반접지선과는 공간적으로 큰 차이가 있었지만 광학위성의 표면 특징을 이용하여 추정된 지반접지선과는 얼음의 밀도가 약 $880kg/m^3$일 때 가장 유사하였다. 본 연구는 해저지형의 수직적 정확도에 따라서 결과의 신뢰도가 변할 수 있지만 얼음의 지반접지선 지역의 유체정역학적 얼음 두께가 더욱 큰 영향을 끼칠 것으로 고려되며 동일한 오차를 포함한 두 시기의 지반접지선을 비교하였기 때문에 상대적 변화는 의미가 있다고 고려된다.

Abstract

Grounding line is used as evidence of the mass balance showing the vulnerability of Antarctic glaciers and ice shelves. In this research, we utilized a high resolution digital elevation model of glacier surface derived by recently launched satellites to estimate the position of grounding line of Campbell Glacier in East Antarctica. TanDEM-X and TerraSAR-X data in single-pass interferometry mode were acquired on June 21, 2013 and September 10, 2016 and CryoSat-2 radar altimeter data were acquired within 15 days from the acquisition date of TanDEM-X. The datasets were combined to generate a high resolution digital elevation model which was used to estimate the grounding line position. During the 3 years of observation, there weren't any significant changes in grounding line position. Since the average density of ice used in estimating grounding line is not accurately known, the variations of the grounding line was analyzed with respect to the density of ice. There was a spatial difference from the grounding line estimated by DDInSAR whereas the estimated grounding line using the characteristics of the surface of the optical satellite images agreed well when the ice column density was about $880kg/m^3$. Although the reliability of the results depends on the vertical accuracy of the bathymetry in this study, the hydrostatic ice thickness has greater influence on the grounding line estimation.

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