estimation of mass balance of the grosser aletschgletscher, swiss alps, from icesat laser altimetry data and digital elevation models

Abschätzung der Massenbilanz des Großen Aletschgletschers, Schweizer Alpen, anhand von ICESat-Laseraltimetriedaten und digitalen Höhenmodellen

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ID: 166651
2014
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Abstract
Traditional glaciological mass balance measurements of mountain glaciers are a demanding and cost intensive task. In this study, we combine data from the Ice Cloud and Elevation Satellite (ICESat) acquired between 2003 and 2009 with air and space borne Digital Elevation Models (DEMs) in order to derive surface elevation changes of the Grosser Aletschgletscher in the Swiss Alps. Three different areas of the glacier are covered by one nominal ICESat track, allowing us to investigate the performance of the approach under different conditions in terms of ICESat data coverage, and surface characteristics. In order to test the sensitivity of the derived trend in surface lowering, several variables were tested. Employing correction for perennial snow accumulation, footprint selection and adequate reference DEM, we estimated a mean mass balance of −0.92 ± 0.18 m w.e. a−1. for the whole glacier in the studied time period. The resulting mass balance was validated by a comparison with another geodetic approach based on the subtraction of two DEMs for the years 1999 and 2009. It appears that the processing parameters need to be selected depending on the amount of available ICESat measurements, quality of the elevation reference and character of the glacier surface.
Traditionelle glaziologische Massenbilanzmessungen von Gebirgsgletschern sind eine anspruchsvolle und kostenintensive Aufgabe. In dieser Studie kombinieren wir Daten des Ice, Cloud, and Elevation Satellite (ICESat), die zwischen 2003 und 2009 erfasst wurden, mit flugzeug- und satellitengestützten digitalen Höhenmodellen (DEMs), um Oberflächenhöhenänderungen des Grossen Aletschgletschers in den Schweizer Alpen abzuleiten. Drei verschiedene Bereiche des Gletschers werden von einem nominalen ICESat-Track abgedeckt, was es uns ermöglicht, die Leistungsfähigkeit des Ansatzes unter verschiedenen Bedingungen hinsichtlich der ICESat-Datenabdeckung und der Oberflächeneigenschaften zu untersuchen. Um die Sensitivität des abgeleiteten Trends der Oberflächenabsenkung zu überprüfen, wurden mehrere Variablen getestet. Unter Anwendung einer Korrektur für mehrjährige Schneeakkumulation, einer Footprint-Auswahl und eines geeigneten Referenz-DEMs schätzten wir eine mittlere Massenbilanz von −0,92 ± 0,18 m w.e. a⁻¹ für den gesamten Gletscher im untersuchten Zeitraum. Die resultierende Massenbilanz wurde durch einen Vergleich mit einem weiteren geodätischen Ansatz validiert, der auf der Differenzbildung zweier DEMs für die Jahre 1999 und 2009 basiert. Es zeigt sich, dass die Prozessierungsparameter in Abhängigkeit von der Anzahl der verfügbaren ICESat-Messungen, der Qualität der Höhenreferenz und der Beschaffenheit der Gletscheroberfläche gewählt werden müssen.
Reference Key
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Authors ;Jan Kropáček;Niklas Neckel;Andreas Bauder
Journal Journal of pharmacological sciences
Year 2014
DOI
10.3390/rs6065614
URL
http://www.mdpi.com/2072-4292/6/6/5614
Keywords
mass balance surface lowering

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