Monitoring of tidewater glaciers on Svalbard using ASTER images

The purpose of this study is to describe different methods of using ASTER images (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Refl ection Radiometer) for monitoring of tidewater glaciers on Svalbard, an archipelago in the northern part of Europe. Monitoring of tidewater glaciers is of special importance, especially considering the present climate changes. Changes in the geometry of glacier tongues, negative mass balance and front retreat have been noticed within last twenty years. The author proposes procedures of examining tidewater glaciers characteristics, generation of digital elevation model (DEM) from satellite stereo pairs and automatic delineation of glacier areas in satellite imagery (mapping of glaciers boundaries). The most important morphometric features of all tidewater glaciers derived from satellite images are: glacier area, length of centreline, glacier slope and aspect, extent of crevassed zone close to the active calving front, length of the ice cliff and front position changes. Image texture parameters were also applied to the identification of crevassed areas and to the separation of ice fl oat from glaciers. The surface velocity fi elds of glacier termini were derived from ASTER image pairs using feature tracking methods. The paper aims at the continuation of the work of Hagen et al. (1993) focusing on updating different information. The list of proposed methods of satellite data processing is recommended for assessing changes in Svalbard glacier areas in the future, during the next International Polar Year.

---

Przedmiotem niniejszej pracy jest zaprezentowanie różnych metod wykorzystania obrazów satelitarnych ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Relfection Radiometer) w monitorowaniu lodowców Archipelagu Svalbard Drzewpołożonego w północnej części Europy. Monitoring lodowców uchodzących do morza jest istotny w świetle współczesnych zmian klimatu. Od dwudziestu lat notuje się ciągły ubytek powierzchni tych lodowców wskutek topnienia lodowców i recesji klifów. Pozyskanie teledetekcyjnych danych o lodowcach uchodzących do morza obejmowało następujące etapy: analiza ilościowa lodowców współcześnie uchodzących do morza, generowanie numerycznego modelu terenu, automatyczne wyznaczanie obszarów zlodowaconych na obrazach, wyznaczenie basenów glacjalnych (generowanie granic lodowców) oraz wyznaczenie parametrów morfometrycznych takich jak: długość i powierzchnia lodowca, wielkość strefy uszczelinionej czoła lodowca, wystawa, nachylenie, długość klifu czy wielkość recesji. Omówiono także możliwość wykorzystania analizy teksturalnej dla wyznaczania obszarów uszczelinionych na lodowcach oraz do wydzielenia lodu pływającego na powierzchni morza. Wypracowano metody pomiaru rocznych prędkości lodowców na parach obrazów ASTER z wykorzystaniem metody feature tracking. Zebrane dane są uaktualnieniem inwentarza lodowców Svalbardu wydanego w 1993 roku (Hagen et al., 1993). Wypracowane metody przetwarzania danych teledetekcyjnych oraz zebrane dane stanowią podstawę do wyznaczania zmian charakteru zlodowacenia Svalbardu podczas kolejnego Międzynarodowego Roku Polarnego.