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大学生北极放飞无人机遥感测绘冰川地形图   分享到:

大学生北极放飞无人机

 新奥尔松,位于挪威斯匹次卑尔根群岛。坐标为北纬78°55′、东经11°56′,处于北极圈内。夏天这里有长达约两个月的24小时“极昼”,冬天则是几乎同等时间的“极夜”。2004年7月28日,我国在这里建成了首个北极科考站——黄河站。

  今年8月底,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院博士生赵天成和硕士生罗斯瀚带着无人机前往黄河站,开展极地冰川科考。在为期三周的科考中,他们完成了中国首次遥感绘制AustreLoven冰川的三维地形图,这对于研究全球气候变化有着重要意义。如今科考任务已经顺利完成,回到国内的赵天成向本报记者讲述了他们的极地故事。

  经历20小时“准极昼”

  从北纬40°、东经116°的北京,到北极圈内的新奥尔松黄河站,赵天成和罗斯瀚用了三天时间。

  8月30日,他俩乘坐的航班从首都国际机场升空,往西北方向飞去。经历15个半小时的旅程、中途转机一次后,当地时间晚上11点,飞机降落在挪威首都奥斯陆。“落地后有些疲惫,但是精神还不错,我们离北极越来越近了。”赵天成说。

  此时已近午夜,赵天成和罗斯瀚离目的地还有上千公里且已无航班。他们在奥斯陆住了一晚,第二天一早又启程飞往斯瓦尔巴德群岛的首府朗伊尔城,途中要在特罗姆瑟中转办理出关手续。经历五个小时的飞行后,当天下午抵达朗伊尔城。傍晚,两人搭上进考察站的专用小飞机,晚上7点半终于抵达新奥尔松。此时北京时间是9月1日凌晨1点半,距离他们离开祖国已经是第三天。

  虽然是“晚上”,但新奥尔松完全没有要入夜的迹象。天气晴朗,太阳还斜挂在空中。在此值守的科考站工作人员说,黄河站位于北极圈内,每年5月中旬开始逐渐进入极昼,在夏至前后有大约两个月的时间24小时都不会天黑。而在他们刚刚抵达的8月底,每天晚上的天黑时间是11点,天亮时间是凌晨3点。“或许是因为旅途的疲惫,到科考站洗漱后很快就睡着了。”赵天成说。

  首绘典型冰川三维地形图

  经过一夜的休整,第二天赵天成、罗斯瀚的科考工作就开始了。赵天成说,根据出行前制订的计划,考察历时3周。之所以安排在8月底,是因为这时正好是北极地区夏末冰雪融化晚期,地面充分裸露,基本没有季节性积雪的干扰,有利于无人机遥感获得最真实的北极地表实况。

  记者了解到,在赵天成和罗斯瀚抵达前,黄河站停放着一架“极鹰一号”无人机,这架飞机翼展3米,采取汽油动力,飞行作业高度从400米至1500米,在南极和北极均多次使用。“这架飞机采取滑跑起飞,需要100米左右长的跑道,因此要找一片面积比较大的平地。”赵天成说,为了更好地完成任务,他们此次又带了一架和相关企业共同新研制的“极鹰二号”小型无人机,可以采取弹射或者手抛起飞,任务适应性大大提高,“这架飞机之前在青藏高原和云贵山区使用过,去极地则是首次,实际表现非常不错,采用电动力,飞行作业高度能到1300米。”

  他们使用两架无人机对新奥尔松东部的AustreLoven冰川和Perdersen冰川开展新一期的航测作业,飞机上搭载了可见光波段的航拍相机,用于对冰川的最新变化进行监测。此外,他们还需要完成一些设备维护工作,因为黄河站即将进入寒冷的冬季,夏季使用过的橡皮艇、雪地摩托、汽车等物资需要完成保养,然后封存。一些夏季的观测仪器也要拆下来,避免在冬季冻坏。

  赵天成说,在全球气候变化的背景下,北极新奥尔松地区的冰川变化比南极冰川更加剧烈。从2004年起,我国科学家对该地区最具典型性的AustreLoven冰川连续开展了10年的研究,但这些研究主要以实地测量为主。而他们这次科考完成了中国首次通过遥感手段绘制AustreLoven冰川的三维地形图,对于研究全球气候变化有着重要意义。

  一包“热干面”解乡愁

  在黄河站,除了赵天成和罗斯瀚两位北师大的学生外,还有来自武汉大学、南京大学、中科院等高校和科研院所的研究者。赵天成说,在黄河站期间的生活由挪威的王湾公司统一运营。住宿在黄河站里,服装等由国家海洋局统一配发,其余的工作、生活必需物资设备,如水、电、网络等都由王湾公司提供。

  科考期间,他们吃饭就在镇子上的食堂吃。食堂的口味以挪威风味为主,多鱼虾和生冷食物,但也会兼顾镇上各国科学家的需要,偶尔会有中国的米饭或者印度的咖喱等等,新鲜水果蔬菜每天都有。赵天成介绍,他们带了老干妈辣酱等国内的酱料和咸菜,以防口味不适。

  赵天成和罗斯瀚都是湖北武汉人。当记者问起他们是否带了家乡的麻辣鸭脖等特产解馋时,赵天成笑着说没有,“那个东西虽然好吃,但是在国外过海关非常不方便,那边不大能理解这种风味美食。”不过赵天成也向记者透露了一个秘密:他们带了一些特殊的方便面——武汉小吃“热干面”。

  极地科考区域实行无线电静默,手机必须全程关机或者保持飞行模式,因此与国内联系主要通过互联网。赵天成说,刚开始担心天气不好完不成任务,心里非常紧张。但是国内的导师不断地鼓励他们,并根据现场情况的变化,帮助两位学生完善和改进计划,“好几次在北京时间凌晨两三点钟与国内联系解决紧急问题,都得到了很好的解答。”赵天成说,家人也给予了他们巨大的鼓励和支持。

  期待向北纬90°进发

  9月23日,带着圆满完成的任务成果,赵天成和罗斯瀚回到北京。回想起三周的科考,两人都说收获颇丰,“除了具体的科研成果外,也更直接地感受到了各国科考人员的不同特点。”

  赵天成说,在新奥尔松,除了中国的黄河站,还有很多其他国家也在这里建有考察站,因此在工作之外,他们经常有机会和各个国家的科学家以及工作人员交流。他发现,德国人很严谨,他们每隔一天会放一次探空气球,放气球的时间可以精确到分钟。而挪威人工作的时候很认真很细心,会耐心帮你处理所有的问题,即使不是他们职责以内的,他们也会带着你去找别的工作人员。

  严谨的工作之余,科考人员也非常随性与快乐。在新奥尔松,经常可以看到有其他国家的科考人员傍晚驾着狗拉车在镇子里飞驰,或者一群人在餐厅门口一边喝酒聊天一边享受午夜12点的阳光。“各个国家不同的科学家们在一起,一边为了科学和我们的地球,合作开展科研工作,一边远离城市的喧嚣,一起享受宁静的生活,我想这才是新奥尔松小镇永恒的主题。”赵天成说。

  黄河站虽然处于北极圈内,但距离北极点还有大约1200公里,两位学生都有一个梦想,希望能有机会向北极点进发,代表中国大学生在北纬90°的极点做科研。

  冰盖融化须引起警觉

  赵天成说,除了飞行勘测外,他们还穿冰爪、带冰镐,上冰川把去年安装的跟踪站取了回来。取跟踪站时两人发现,冰川的变化远比之前想象的剧烈,去年夏天安装的跟踪站,经历了降雪、冻结、融化、再冻结的过程,现在秋季去取的时候已经整个冻在冰川内部了,“我们用冰镐挖了一个小时,才把冻成冰疙瘩的跟踪站挖出来,还好数据没有损失。”

  最近一张北极熊在浮冰上饿得皮包骨头的照片在互联网上引发了热议,全球变暖再度引发公众讨论。赵天成说,从总体而言,这种情况还是属于偶然现象,但近两年貌似这种新闻出现得挺频繁,也需要引起人们的警觉。“我们主要考察的冰川近两年消退得就挺厉害,每年的同一时间,冰川的前缘线在逐步地后退。”

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