Авторы: Райнхард Готвальд, Руди Халлер и Кристиан Шмид
В отличие от обычных ледников каменные глетчеры состоят не из больших кусков льда, а из смеси щебня и льда, которая сползает в долины со скоростью от 10 см до 1 м в год. Каменные глетчеры типичны для альпийских высокогорных районов и зон вечной мерзлоты. Проанализировав их движение, можно сделать прямые выводы об изменении климата. Исследование динамики движения каменных глетчеров – это большая задача, в решение которой вовлечено множество специальных дисциплин наук о Земле. Студенты Университета прикладных наук Северо-Западной Швейцарии (FHNW) использовали для такого исследования лазерный сканер Leica HDS4400 с высокой дальностью измерений.
Исследования каменного глетчера Макун, расположенного в Швейцарском национальном парке, проводятся регулярно с 1965 г. Предыдущие методики предполагали периодический захват определенного числа дискретных точек с помощью традиционных геодезических методов. Ежегодное движение ледника Макун составляет от 7 до 25 см. На основе этих данных можно с достаточной степенью уверенности говорить о динамике всего ледника и смещениях его отдельных участков.
С появлением наземных лазерных сканеров, способных выполнять измерения на большие расстояния, исследователи решили использовать данную технологию для отслеживания динамики движения каменных глетчеров. Технико-экономическое обоснование и исследование ледника с помощью лазерного сканера Leica HDS4400 были впервые проведены при подготовке бакалаврской диссертации FHNW о каменном глетчере Макун.
Сеть пунктов наблюдения, разбитая специалистами немецкого Университета Карлсруэ, использовавшими для съемки ледника тахеометры, была расширена новыми пунктами. Все точки съемки были оптимизированы для использования наземных лазерных сканеров и привязаны к новой швейцарской системе координат LV95/LHN95 с помощью GNSS системы Leica SmartPole. Исследование началось после того как была решена проблема доставки 150 кг. оборудования по почти непроходимой местности, а также был найден источник электропитания для этого оборудования. С помощью лазерного сканера Leica HDS4400 все необходимые измерения ледника были осуществлены за 4 первых дня августа 2010 г.
В результате этого, первого лазерного сканирования поверхности каменного глетчера были получены в общей сложности 12 млн точек с 7 станций стояния прибора. Затем эти данные были собраны в единую базу и, наконец, на их основе была создана 3D модель поверхности ледника.
Предыдущие исследования показали, что, в зависимости от различных параметров, погрешность измерения той или иной точки может составлять несколько сантиметров. Последующее деформационное моделирование доказало, что смещение ледника на 14 см может быть обнаружено с вероятностью 95 %.
Следующее такое же исследование, вероятно, уже с использованием преемника системы HDS4400, планируется провести в 2012 г. Только тогда можно будет с уверенностью сказать, что новый метод и затраченные усилия окупились для геологов, геоморфологов, географов и геодезистов. И это – то, что нас очень воодушевляет!
Об авторах:
Профессор Райнхард Готвальд возглавляет Институт геодезии и геоинформации Университета прикладных наук Северо-Западной Швейцарии и колледж Архитектуры, строительства и геоинформации г. Муттенц (Швейцария).
Кандидат геолого-минералогических наук Руди Халлер и дипломированный инженер Кристиан Шмид – соответственно, руководитель и подчиненный из Отдела пространственной информации Швейцарского национального парка (г. Зернец).
Источник:Lerch, Th., Wüthrich, M. (2010): Bachelorthesis «Bewegungsmessungen am Blockgletscher Macun mit terrestrischem Laserscanning». – Switzerland.