北极海冰遥感反演方法及应用(精)9787521006698
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作者程晓,惠凤鸣,庞小平 等
出版社海洋出版社
ISBN9787521006698
出版时间2020-07
装帧精装
开本16开
定价158元
货号11206922
上书时间2024-10-01
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目录
第1章 绪论
1.1 海冰研究的意义
1.2 海冰遥感的现状及趋势
1.2.1 海冰密集度和范围
1.2.2 海冰厚度
1.2.3 海冰漂移
1.2.4 海冰冰龄
1.2.5 海冰表面融化与冻结
1.2.6 海冰反照率与冰面融池
1.2.7 海冰表面温度
1.2.8 冰间水道
1.2.9 小结
1.3 海冰遥感发展简史
1.4 海冰遥感常用卫星平台及传感器
1.4.1 可见光/红外传感器
1.4.2 被动微波辐射计
1.4.3 主动微波散射计
1.4.4 合成孔径雷达
1.4.5 卫星高度计
参考文献
第2章 海冰遥感原理
2.1 海冰物理特性
2.1.1 海冰发育过程
2.1.2 海冰热力学性质
2.1.3 海冰电学性质
2.1.4 海冰光学性质
2.2 海冰遥感原理
2.2.1 遥感电磁辐射原理
2.2.2 光学遥感
2.2.3 热红外遥感
2.2.4 微波遥感
2.2.5 卫星高度计
2.2.6 冰雷达
2.2.7 重力卫星
参考文献
第3章 北极海冰分类研究
3.1 北极海冰类型研究进展
3.1.1 北极海冰类型及变化趋势
3.1.2 海冰分类研究进展
3.1.3 现有大尺度海冰分类产品对比
3.2 海冰分类研究数据
3.2.1 后向散射数据
3.2.2 亮温数据
3.3 海冰分类研究方法
3.3.1 基于阈值分割的冰水分离
3.3.2 基于K-means聚类的海冰分类
3.3.3 基于多年冰运动范围和海冰边缘带的分类结果优化
3.4 产品生成与结果验证
3.4.1 基于SAR人工解译的精度验证
3.4.2 现有主流海冰分类产品与本产品的对比分析
3.5 北极多年冰与一年冰时空变化分析
3.5.1 北极多年冰与一年冰的时序变化分析
3.5.2 北极多年冰与一年冰的空间变化分析
3.6 小结
参考文献
第4章 北极海冰密集度遥感反演研究
4.1 研究意义与进展
4.2 研究数据介绍
4.3 海冰密集度反演方法
4.4 研究结果
4.5 空间分析与讨论
4.5.1 海冰变化的季节差异
4.5.2 海冰变化的区域差异
4.6 小结
参考文献
第5章 北极海冰表面积雪深度遥感反演研究
5.1 研究意义与进展
5.2 积雪深度反演算法及数据产品
5.2.1 反演算法
5.2.2 数据产品
5.3 研究数据介绍
5.3.1 FY3B/MWRI数据
5.3.2 Aqua/AMSR-E数据
5.3.3 海冰密集度印证数据
5.3.4 积雪深度印证数据
5.3.5 辅助数据
5.4 北极一年冰表面积雪深度反演
5.4.1 卫星数据交叉定标
5.4.2 计算海冰密集度
5.4.3 计算单日积雪深度
5.4.4 计算周平均积雪深度
5.4.5 对比印证
5.4.6 讨论
5.5 北极一年冰上积雪深度变化分析
5.5.1 积雪深度的空间分布特征分析
5.5.2 周平均积雪深度的时间序列分析
5.5.3 积雪深度的月际和年际变化分析
5.6 小结
参考文献
第6章 北极海冰厚度遥感反演研究
6.1 研究现状
6.1.1 卫星测高反演冰厚研究现状
6.1.2 热红外遥感反演冰厚研究现状
6.1.3 被动微波遥感反演冰厚研究现状
6.2 卫星测高及遥感数据
6.2.1 卫星测高数据
6.2.2 MODIS表面温度数据
6.2.3 SMOS遥感数据
6.2.4 被动微波遥感数据
6.3 海冰厚度反演原理与方法
6.3.1 卫星测高薄冰冰厚反演
6.3.2 热力学薄冰冰厚反演
6.3.3 被动微波遥感薄冰冰厚反演
6.4 结果验证与产品生成
6.4.1 卫星反演海冰厚度结果验证
6.4.2 被动微波遥感数据反演海冰厚度结果验证
6.4.3 产品生成
6.5 北极海冰厚度变化分析
6.6 小结
参考文献
第7章 北极冰间水道遥感反演研究
7.1 研究背景和意义
7.2 基于卫星数据的北极冰间水道提取方法和产品
7.2.1 北极冰间水道的提取方法
7.2.2 现有全北极尺度北极冰间水道产品介绍
7.3 北极冰间水道时空变化特征与预报能力评估
7.3.1 北极冰间水道时空变化特征分析
7.3.2 北极冰间水道预报能力评估
7.4 小结
参考文献
第8章 北极海冰冰面融池遥感反演研究
8.1 融池发育
8.2 研究意义
8.3 研究进展
8.3.1 融池的发育机制
8.3.2 融池的观测及反演
8.3.3 融池的模拟
8.3.4 融池对北极生态环境的影响
8.3.5 融池对北极海冰的影响
8.3.6 融池研究主要问题
8.4 融池反演方法
8.4.1 卫星数据
8.4.2 实测融池数据
8.4.3 神经网络训练
8.5 产品验证
8.6 融池时空变化分析
8.7 小结
参考文献
第9章 北极冰区航行风险量化与通航能力变化研究
9.1 北极航道通航能力变化研究现状
9.1.1 北极航道概述
9.1.2 研究背景
9.1.3 研究意义
9.1.4 国内外研究现状
9.2 北极航道通航能力变化研究方法
9.2.1 冰区航行风险量化
9.2.2 冰区通航路径规划
9.2.3 航道通航关键期判定
9.3 基于遥感观测的2010-2017年北极东北航道通航能力变化研究
9.3.1 研究区域与数据
9.3.2 SMOS海冰厚度数据重建
9.3.3 北极冰区通航风险评估与变化分析
9.3.4 东北航道关键海峡通航能力变化分析
9.3.5 东北航道关键海峡通航结束日期年际变化
9.3.6 普通商船东北航道通航能力时空变化
9.3.7 通航结束期北极冰区通航风险评估与变化分析
9.3.8 讨论
9.4 小结
参考文献
内容摘要1.1海冰研究的意义
海冰由海水冻结而成，其结冰温度会随海水盐度不同而发生变化，通常为-1.8℃海冰是南北极地区的一种重要的自然现象。南极最大海冰范围约占整个南半球表面积的8%，大约为南极洲面积的1.5倍（Zwally et al.，1985），而北极海冰最大范围约占整个北半球表面积的5%(Gloersen et al.1993）。极地海冰具有显著的季节性（Cavalien andParkinson,2012;Parkinson and Cavalieri,2012;Parkinson and DiGirolamo,2016). 其每年周期性的生长和消融是地球上最剧烈和壮观的地球物理变化。南极海冰范围季节变化辛可超过500%，其最小范围通常出现在2月，约为3×10°-4×10°km2，而最大范围通常出现在9月，约为18 x 106-20 x 10°km?(Parkinson and Cavalieri.2012)。不同于南极，北冰洋是被大陆包围的海洋，其大气和海洋环流机制使得北极海冰范围的季节性变化没有南极的剧烈，通常其最大范围出现在3月，约为14×10°~16×10°km2，最小范围出现在9月， 约为4.3 × 106～7.5× 10°km2(Cavalieri and Parkinson,2012)、2018年3月和9月的北极海冰密集度如图1.1所示。从全球范围来看，约有7%的地表被季节性海冰覆盖、最大比例可 达到13%(Gloersen et al.,1993)
根据海冰存在的时间长短，通常将其分为新冰、一年冰和多年冰3种类型。新冰通常是指从单个冰晶到大约1m厚的冰体过程中的海冰，其存在时间较短。一年冰是季节性的、消失于夏季的海冰，而多年冰是指至少经过了一个融化期的海冰。在海冰生长过程中，会在风和洋流等外力作用下发生碰撞导致形变，进而导致海冰厚度、表面粗糙度的变化，而且热力学的过程也会导致海冰生长增厚。
海冰在全球气候系统中具有极其重要的作用，在20世纪90年代就已被集成到气候模式中。海冰对极地和全球的气候、海洋和生态系统具有重要的意义，主要表现在：（1）冰雪表面具有很高的反照率，能够将80%~90%的太阳辐射能量反射回太空，而海……
精彩内容
本书的主要目的是归纳总结我国在北极海冰遥感研究方面取得的主要进展，同时阐述了北极海冰的重要意义，对北极海冰主要参数的遥感反演取得的结论、成果等进行细致的梳理与总结。本书共有9章，分别为绪论、海冰遥感原理、北极海冰分类研究、北极海冰密集度遥感反演研究、北极海冰表面积雪深度遥感反演研究、北极海冰厚度遥感反演研究、北极冰间水道遥感反演研究、北极海冰冰面融池遥感反演研究、北极冰区航行风险量化与通航能力变化研究。
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