Spaceborne and Airborne Remote Sensing of Polar Ice-Sheet： Advances and Prospects

CHENG Xiao; ZHENG Lei; CHEN Zilong; LIANG Qi; CHEN Zhuoqi; LI Gang; LIU Yan; LI Teng; LI Tian

doi:10.13203/j.whugis20260333

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Spaceborne and Airborne Remote Sensing of Polar Ice-Sheet： Advances and Prospects

Photogrammetry and Remote Sensing | 更新时间：2026-11-05

- Spaceborne and Airborne Remote Sensing of Polar Ice-Sheet： Advances and Prospects
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 10, Pages: 2135-2150(2026)
- 作者机构：
  
  1.中山大学遥感科学与技术学院，广东珠海，519082
  2.北京师范大学地理科学学部遥感与数字地球全国重点实验室，北京，100875
  3.布里斯托大学地理科学学院冰川学中心，英国布里斯托，BS8 1SS
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20260333
  CLC： P237
- Received：05 September 2026，
  
  Published：05 October 2026
- 稿件说明：
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程晓,郑雷,陈子龙，等.极地冰盖空天遥感监测：进展与展望[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(10):2135-2150.

CHENG Xiao,ZHENG Lei,CHEN Zilong,et al.Spaceborne and Airborne Remote Sensing of Polar Ice-Sheet: Advances and Prospects[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(10):2135-2150.
程晓,郑雷,陈子龙，等.极地冰盖空天遥感监测：进展与展望[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(10):2135-2150. DOI：10.13203/j.whugis20260333

CHENG Xiao,ZHENG Lei,CHEN Zilong,et al.Spaceborne and Airborne Remote Sensing of Polar Ice-Sheet: Advances and Prospects[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(10):2135-2150. DOI：10.13203/j.whugis20260333

摘要

极地冰盖物质损失是全球海平面上升的重要来源，空天遥感技术已成为揭示其变化与失稳过程的主要手段。围绕冰盖/冰架系统过程、内部结构和物质平衡3个方面，系统梳理国内外尤其是国内科学界利用卫星及航空遥感技术在冰盖运动、融化、裂隙、粒雪含水层、冰下湖、接地线和质量平衡变化等要素监测中的进展。空天遥感监测结果表明，格陵兰冰盖物质损失主要受表面消融与溢出冰川加速流出所主导，南极冰盖物质损失则以冰架底部融化、接地线退缩驱动的动力失稳为驱动。现有遥感产品在时空分辨率和误差控制方面仍存在明显不足，内部融水迁移、冰下水系、底部通道及裂隙三维结构仍难以被连续、大范围监测。未来应加强多源遥感协同反演与立体透视探测，完善过程观测至物质平衡估算的不确定性传递，推动空天遥感从冰盖现状监测向失稳过程诊断与风险评估发展。

Abstract

Polar ice-sheet mass loss is an important contributor to global sea-level rise

and spaceborne and airborne remote sensing has become the primary means of observing its evolution and instability. This paper systematically reviews advances made by the international community

with particular emphasis on contributions from the Chinese scientific community. The remote-sensing monitoring of ice sheets and ice shelves is reviewed from three aspects

including ice-sheet/ice-shelf system processes

internal structure

and mass balance. Spaceborne optical imagery

synthetic aperture radar

microwave observations

satellite altimetry and gravimetry

together with airborne remote sensing

have enabled observations of ice flow

surface and basal melting

fractures

firn aquifers

subglacial lakes

grounding lines

and ice-mass change. Remote-sensing observations show that the Greenland Ice Sheet mass loss is mainly controlled by surface ablation and accelerated discharge from outlet-glaciers

whereas the Antarctic Ice Sheet mass loss is primarily driven by dynamic instability associated with ice-shelf basal melting and grounding-line retreat. Current remote-sensing products remain limited in terms of spatiotemporal resolution and uncertainty control

while englacial meltwater transport

subglacial hydrological systems

basal channels

and three-dimensional fracture structures remain difficult to monitor continuously and over large spatial scales. Future efforts should strengthen multi-source remote-sensing synergistic retrievals and three-dimensional observations

improve uncertainty propagation from process observations to mass-balance estimates

and advance spaceborne and airborne remote sensing from monitoring the current state of ice sheets toward diagnosing instability processes and assessing associated risks.

关键词

Keywords

references

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