(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211044964.7 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 中国科学院西北生态 环境资源研究 院 地址 730000 甘肃省兰州市东岗西路318号 (72)发明人 王世金　马兴刚　车彦军　 (74)专利代理 机构 西安合创非凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61248 专利代理师 高志永 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种适用于海 洋性冰川的监测方法 (57)摘要 本发明涉及冰川监测领域， 具体的说是一种 适用于海洋性冰川的监测方法， 该方法包括以下 步骤： 步骤一、 数据采集： 利用监测模块获取海洋 性冰川实时监测数据； 步骤二、 数据传输： 采集数 据传输监测站； 步骤三、 数据库建立： 按监测时间 序列建立海洋性冰川监测的数据库， 步骤四、 监 测分析： 实时监测分析海洋性冰川变化趋势； 步 骤五、 建立DEM模型： 根据数据库监测的数据建立 DEM模型， 基于GNSS兼容多种传感器， 集数据采 集、 数据传输、 数据分析、 数据库及监测模型于一 体， 实时性高， 为海洋性冰川实时监测和精细化 动态追踪奠定了坚实基础， 数据采集连续性、 精 确性、 时效性及在线可视化， 多数据参数实时监 测综合分析海 洋性冰川变化趋势。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115388948 A 2022.11.25 CN 115388948 A 1.一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤一、 数据采集： 利用监测模块获取海洋性冰川实时监测数据， 并通过数据处理模块 对实时监测数据处 理； 步骤二、 数据传输： 将监测模块实时监测采集的数据传输给海洋性冰川监测站， 监测 站 接收海洋性冰川实时监测数据； 步骤三、 数据库建立： 通过监测站储存海洋性冰川实时监测数据， 按监测时间序列建立 海洋性冰川监测的数据库； 步骤四、 监测分析： 根据获取的海洋性冰川实时监测数据分析监测区域内海洋性冰川 的升降及消融边界变化动态及海洋性冰川变化关联因素； 步骤五、 建立DEM模型： 根据数据库监测的数据建立DEM模型， DEM模型由地面规则格网 点的高程值构成的矩阵， 形成栅格结构数据集， 通过D EM模型得到监测区域内海洋性冰川变 化趋势， 成功获得海洋性冰川运动实时信息， 海洋性冰川的冰流速、 物质消融信息； 所述数据采集包括基于GNSS的海洋性冰川实时卫星立体影像监测和海洋性冰川环境 参数监测， 数据采集由GNS S、 传感器组、 气象、 监测相机、 地震仪组成的监测模块实现； 所述数据传输可通过4G/5G实时传输， 并通过网络在线发布， 用户可随时通过浏览器、 手机在线查阅海洋性冰川监测数据， 可极大减轻海洋性高海拔冰川人工监测的工作强度及 潜在风险， 并提升数据采集的连续 性、 精确性、 时效性及 在线可视化； 所述数据库建立记录海洋性冰川监测的实时数据， 为海洋性冰川动态监测提供数据支 持， 从而可以进行海洋性冰川的纵向监测分析及变化趋势预测； 所述监测分析基于海洋性冰川监测软件， 对海洋性冰川实时监测下各监测数据与海洋 性冰川变化数据之间相互影响的分析； 所述建立DEM模型是通过GNSS获取海洋性冰川多时相的卫星立体影像， 对每个时相的 卫星立体影像进 行冰川DEM模 型提取， 得到每个时相的冰川DEM模型， 每个时相的冰川DEM模 型进行裁剪， 得到区域范围一致的每个时相的冰川D EM模型， 校正对应的每个时相的卫星立 体影像， 构建不规则网格海洋性冰川 DEM模型， 根据不规则网格DEM模型计算得到相邻时相 的冰川升降、 消融变化 量。 2.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述GNSS采 用北斗导航卫星系统， 北斗卫星导航技术结合遥感、 地理信息技术， 获取海洋性冰川全天 候、 全天时、 高精度的影像数据， GNSS实时监测的冰流速数据， 判别冰川运动状况及潜在的 冰川跃动现象。 3.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述传感器 组包括激光测距传感器、 冰温传感器、 冰面湿度传感器、 降雪量传感器、 风速传感器、 辐射传 感器， 通过 搭载多传感器， 可以获取海洋性冰川实时监测的多 要素监测数据； 所述激光测距传感器用于实时监测距离海洋性冰川冰面之间的距离； 所述冰面温度传 感器用于实时监测海洋性冰川冰面的温度参数； 所述冰面湿度传感器用于实时监测海洋性 冰川冰面的湿度数据； 所述降雪量传感器用于实时监测海洋性冰川区域内的降雪量； 所述 风速传感器用于实时监测海洋性冰川冰面的风速； 所述辐射传感器用于实时监测海洋性冰 川冰面的辐射量， 通过传感器组采集的海洋性冰川冰面距离、 冰面温度、 冰面湿度、 降雪量、 风速及辐射实时数据参数， 多环境数据参数综合分析海洋性冰川变化趋势影响因素。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115388948 A 24.根据权利要求3所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述监测海 洋性冰川冰面距离用于根据冰面距离变化判断海洋性冰川处于消融或积累期， 当激光测距 传感器距离冰面距离出现减小时， 海洋性冰川开始处于积累期； 当激光测距传感器距离冰 面距离出现增大时， 海洋性冰川开始处于消融期， 以年为单位周期， 根据海洋性冰川的积累 期天数和消融期天数， 得到以年为周期内积累期与消融期比值， 同时能够纵向对比积累期 天数、 消融期天数的变化。 5.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述气象包 括温度、 湿度和气 压， 通过气象卫星获取海洋性冰川区域内实时环境 温度数据、 环境湿度数 据和环境气压数据， 根据温度、 湿度和气压的实时监测动态变化， 将监测温度、 湿度和气压 输入DEM模型， 获得海洋性冰川环境温度、 湿度及气压对 冰川变化趋势的关联性。 6.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述监测相 机用于获取海洋性冰川的实时高清视频图像数据， 实现远程 查看海洋性冰川。 7.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述地震仪 用于获取海洋性冰川监测区域内的地质运动参数， 得到地质运动与海洋性冰川之 间双向关 联性。 8.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述监测模 块基于GNSS获取海洋性冰川多时相的卫星立体影像， 对海洋性冰川进行网格化处理， 在海 洋性冰川区域范围内建立多个监测模块监测点， 监测点覆盖海洋性冰川全域进行实时数据 监测， 监测模块上的传感器组、 气象、 监测相机、 地震仪集成式安装。 9.根据权利要求1所述的一种适用于海洋性冰川的监测方法， 其特征在于： 所述该方法 基于GNSS兼容多种传感器， 集数据采集、 数据传输、 数据分析、 数据库及监测模型于一体， 实 时性高， 具备软件自主可控， 硬件可定制可扩展的特点， 为温度接近零度或压力融点、 冰川 补给多、 消融也多、 活动性 强、 冰川作用较强的海洋性冰川实时监测和精细化动态追踪奠定 了坚实基础， 通过海洋性冰川动态变化趋势双向分析与气候、 环境因素变化之间的关联性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115388948 A 3