3-1-1 唐古拉山(Mt. Tanggula)
唐古拉山脈(圖 3-1)的西段在西藏自治區境內,東段則為青海省與西藏自 治區的界山。全長約 700 公里,山體寬 150 公里,平均海拔 5500~6000 公尺,
相對高差 1300~1500 公尺,雪線高度 5400~5500 公尺,山區年均溫-4.4℃(沱 沱河站),有多年凍土帶分布,植被以高寒草原為主。
唐古拉山脈是怒江、瀾滄江及長江等著名水系的發源地,由此可知其重要 性。西段為藏北外流水系與內陸水系的分水嶺,東段則是太平洋水系與印度洋水 系的分水嶺。青藏公路和青藏鐵路均橫穿此山。(資料來源:Wikipedia contributors, 2011)
圖 3-1 唐古拉山附近地形及 T/P 軌道 155 之地面軌跡
3-1-2 赤布張錯(Lake Chibuzhang)
赤布張錯(圖 3-2)位於青海西南部與西藏自治區交界處,湖東段在青海省
境內,西段在西藏境內,是可可西里湖區半鹹水湖。「赤布張」為藏語,意思為
水橋湖,因湖兩端寬、中部窄,形似橋而得名。湖長 34.1 公里,寬 16.3 公里,
面積 476.8 平方公里。湖面海拔 4931 公里。湖水主要靠冰雪融水補給,湖周 圍港灣發達,湖濱地勢平坦,牧草生長旺盛。自古為青海西南部通往藏北高原的 通道。(資料來源:Wikimepia contributors, 2011)
圖 3-2 赤布張錯(湖)附近地形及 T/P 軌道 242 之地面軌跡, 圖中藍色區域為湖面,非指高度 4700 公尺處。
3-2 研究資料
本研究採用 T/P 衛星的 GDR(Geophysical Data Records)資料和 SDR
(Sensor Data Records)資料,資料涵蓋時間為 1992 年 10 月~2002 年 1 月(Cycles 002~364),Jason-2 衛星資料為 SGDR 資料,涵蓋時間為 2008 年 9 月~2010 年 2 月(Cycles 7~61)。T/P 衛星的 GDR 資料含 10 Hz 的衛星軌道資料及 1 Hz 的修正資料,SDR 資料含 10 Hz 的測距及波形 (waveform)資料。Jason-2 衛星 的 SGDR 資料為 20 Hz 資料。測區唐古拉山採用軌道 155 資料,測區赤布張錯採 用軌道 242 資料。
不使用 Jason-1 衛星資料的原因,是因為 Jason-1 衛星儀器設計問題和資料 處理不夠精確,造成其陸地資料量少且精度不佳,無法提供足夠的資料量進行陸 地研究(Frappart et al., 2006),故本研究不使用此衛星資料。因 Jason-2 衛星軌 道 155,在唐古拉山測區剛好因為資料缺檔,無法獲取測高資料,故 Jason-2 衛 星資料只能使用軌道 242 的資料研究赤布張錯。
3-3 計算高程方法
3-4 資料處理 3-4-1 資料分段
首先將研究區域的測高數據及波形做大略的分析,在唐古拉山(pass 155)
部分,選定緯度 33.16~33.30 度的資料,在赤布張錯(pass 242)部分,選定緯 度 33.36~33.42 度的資料來作進一步分析,因為 T/P 及 Jason-2 衛星沿地面軌跡 方向移動速度為每秒約 6 公里,且因地球自轉與軌道設計的關係,以 10 Hz 的 高頻觀測資料而言,每週期的觀測點中心位置都不一定相同,但大概都會分佈在 600 m (沿軌道方向) x 2000 m(垂直軌道方向)區域中(圖 3-3、圖 3-4)。 本研究將測高資料沿地面軌跡方向每約 600 公尺 x 垂直地面軌跡方向 2000 公尺 的範圍畫定為一個”bin”,唐古拉山由南向北以 bin01~bin28 標示,赤布張錯由 南向北以 bin01~bin12 標示,再根據式 3-3-1,逐一對測高數據做改正。
圖 3-3 唐古拉山 bin16 之測高資料點分布, 藍色點為 bin16 內各點位置,桃紅色點為各 bin 點的中 點,等高線間距 200 m,此 Bin 位於坡度較小的區域。
圖 3-4 赤布張錯 bin05 之測高資料點分布, 紅點為 bin05 內各點位置,黃點為各 bin 點的中點。
3-4-2 波型重定之距離改正
本文使用適合觀測冰棚高程(Lee et al. 2008)的門檻值(Threshold 50%)演 算法(Davis, 1997)來處理 T/P 衛星測高資料,此演算法是純統計的演算法,其
3-4-3 坡度改正(slope correction)
圖 3-5 坡度改正原理示意圖, S 為星下點,P 為衛星雷達先打到的點,
為星下點的坡度,H為 P 點和 S 點的高差。3-4-4 地形梯度改正(surface gradient correction)
33.235 33.237 33.239 33.241
91.190 91.195 91.200 91.205 91.210 91.215
longitude (deg)
latitude (deg)
圖 3-6 T/P pass155 bin16 測高資料點分布
3-4-5 粗差剔除
第四章 利用 T/P 測高資料監測唐古拉山冰層高度變化