新華網上海8月23日電 在海拔4000多米的南極冰蓋之巔——冰穹A地區,我國科學家將布設一個能在北京遙控監測冰雪變化的“智能塵埃”網絡,將南極冰雪表面數據與天空中的遙感衛星監測數據相結合,對南極冰穹A地區開展“天地一體”的監測研究。
這項名為“基于無線傳感器網絡技術的冰雪環境連續測量系統”的科學研究計劃,即將在我國開展的第24次南極科學考察活動中執行,由中國科學院遙感應用研究所的程曉博士負責。目前,程曉作為第24次南極內陸考察隊的預選隊員,在西藏接受國家海洋局極地辦組織的高原選拔訓練。
“所謂‘智能塵埃’,就是我們即將布設的無線傳感器網絡中的一個個‘節點’。這些白色的、如手機大小的方盒子,其實就是一個個微型單片機,具有采集、處理、傳輸數據的功能。”程曉在接受新華社記者采訪時解釋說,“在南極一望無際白茫茫的冰蓋中,這些帶有天線的小盒子,的確渺小得像一顆顆塵埃。但它們卻很‘聰明’,如果其中一個出了故障,另一個就會自動跳過去,尋找其他的‘同伴’完成任務。”
為了將這些“智能塵埃”固定在南極冰蓋表面,程曉采用的方法是,將它們分別固定在一根約2米長的不銹鋼桿頂端,然后通過GPS精確定位,將這些不銹鋼桿插入冰蓋中固定,形成一個網絡。網絡的中心基站則放到天文觀測箱內,并與我國首次赴南極冰穹A進行天文考察的科研人員合作,將觀測數據通過衛星通訊定期傳回北京。
據介紹,今年我國主要是在冰穹A地區開展“無線傳感器網絡冰雪監測系統”的安裝和運行實驗,考驗若干關鍵技術(組網、保溫、供電和能源獲取),為下一步在中山站至冰穹A整個斷面實現密集安裝、布設一個龐大的“智能塵埃”監測網絡提供參考數據。
目前,衛星遙感技術拓寬了人類研究南極的視野,利用衛星遙感數據,科學家已經獲得了全南極的多源遙感影像圖,測得了冰蓋運動和表層冰雪的融化等數據。但由于缺乏地面驗證,衛星遙感所獲得的冰雪參數的可靠性不高。而地面驗證和連續觀測在南極地區的實施十分困難,由于極地環境惡劣,依靠人力很難在大范圍進行考察,而且普通的儀器也難以實現連續工作。
業內專家認為,此次我國科學家率先將國際先進的“無線傳感器網絡技術”應用于極地冰雪監測,并將衛星遙感監測與地面無線傳感器網絡監測進行集成研究,將會帶來遙感領域的一場革新。(記者張建松)
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