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我国将在南极冰盖之巅撒下监测冰雪的智能尘埃

  新华网上海8月23日电(记者张建松)在海拔4000多米的南极冰盖之巅——冰穹A地区,我国科学家将布设一个能在北京遥控监测冰雪变化的“智能尘埃”网络,将南极冰雪表面数据与天空中的遥感卫星监测数据相结合,对南极冰穹A地区开展“天地一体”的监测研究。


  这项名为“基于无线传感器网络技术的冰雪环境连续测量系统”的科学研究计划,即将在我国开展的第24次南极科学考察活动中执行,由中国科学院遥感应用研究所的程晓博士负责。目前,程晓作为第24次南极内陆考察队的预选队员,在西藏接受国家海洋局极地办组织的高原选拔训练。

  “所谓"智能尘埃",就是我们即将布设的无线传感器网络中的一个个"节点"。这些白色的、如手机大小的方盒子,其实就是一个个微型单片机,具有采集、处理、传输数据的功能。”程晓在接受新华社记者采访时解释说,“在南极一望无际白茫茫的冰盖中,这些带有天线的小盒子,的确渺小得像一颗颗尘埃。但它们却很"聪明",如果其中一个出了故障,另一个就会自动跳过去,寻找其他的"同伴"完成任务。”

  为了将这些“智能尘埃”固定在南极冰盖表面,程晓采用的方法是,将它们分别固定在一根约2米长的不锈钢杆顶端,然后通过GPS精确定位,将这些不锈钢杆插入冰盖中固定,形成一个网络。网络的中心基站则放到天文观测箱内,并与我国首次赴南极冰穹A进行天文考察的科研人员合作,将观测数据通过卫星通讯定期传回北京。

  据介绍,今年我国主要是在冰穹A地区开展“无线传感器网络冰雪监测系统”的安装和运行实验,考验若干关键技术(组网、保温、供电和能源获取),为下一步在中山站至冰穹A整个断面实现密集安装、布设一个庞大的“智能尘埃”监测网络提供参考数据。

  目前,卫星遥感技术拓宽了人类研究南极的视野,利用卫星遥感数据,科学家已经获得了全南极的多源遥感影像图,测得了冰盖运动和表层冰雪的融化等数据。但由于缺乏地面验证,卫星遥感所获得的冰雪参数的可靠性不高。而地面验证和连续观测在南极地区的实施十分困难,由于极地环境恶劣,依靠人力很难在大范围进行考察,而且普通的仪器也难以实现连续工作。

  业内专家认为,此次我国科学家率先将国际先进的“无线传感器网络技术”应用于极地冰雪监测,并将卫星遥感监测与地面无线传感器网络监测进行集成研究,将会带来遥感领域的一场革新。
(责任编辑:Ann)
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