使用虚拟现实技术提高冰川地貌表达维度的研究

冰川侵蚀与堆积地貌含有重要的古气候、古环境信息,是鉴别冰川作用范围和性质的标志,也是冰川动力学研究的基础。冰川地貌的表达研究经过150多年的发展,已经形成了较完备的冰川地貌制图方案,为冰川形成过程、冰川类型及冰川作用的动力学特征判断提供了重要依据。然而,冰川地貌专题图的专业性为古冰川重建和古环境研究提供支撑的同时,也提高了非专业人士的解读难度。以虚拟现实/增强现实地图、混合现实地图、微地图、语义地图和隐喻地图等的泛地图表达机制提供了更多维度的表达方案,在传统的空间几何维度的基础上增加了状态和读图者视角等维度,为冰川地貌表达提供了新的视角。本文使用虚拟现实(virtual reality,VR)技术构建了卡若拉冰川西沟的交互式三维冰川地貌场景,增加了三维、动态和读图者视角等表达维度。通过前期研究工作基础(沉积物特征、测年等工作)对场景内典型的冰川地貌进行标注,将前期冰川地貌的研究认识与VR场景进行较好的对应。该场景可以720°自由变换,包含末次冰盛期-晚冰期、早全新世、新冰期、小冰期和现代冰川共40个分场景,可以激发读图者的沉浸感、交互感和构想感。VR等技术对冰川地貌进行泛地图式的更多维度表达,可以为冰川地貌教学、科普及学术交流提供良好的交互式三维冰川地貌素材,也可以辅助读者更加准确地判别冰川遗迹和认知冰川发育条件。

雅鲁藏布江奴下站以上流域冰川融水变化

为探究雅鲁藏布江奴下水文站以上流域在气候变化背景下的冰川融水规律,基于研究区数字高程模型(DEM)、冰川资料和气温数据,采用虚拟冰川法概化流域冰川,分析冰川面积沿高程分布规律,再利用度日模型分析冰川融水量的时间、高程变化。结果表明:(1)海拔5000~6300m之间是研究区内冰川的集中发育带,气温和山地面积对冰川面积的影响分别体现在6500m以下和5700m以上。(2)选取区域度日因子9.1mm·d^(-1)℃^(-1),气温直减率0.75℃/100m,1976~2015年冰川融水量呈现出小幅增加-小幅减少-大幅增加的趋势,年均冰川融水量为79.58×10^(8)m^(3)。(3)各高程处的冰川融水量受到气温和冰川面积的共同影响,海拔5300m处的多年冰川融水量最大。