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极地研究 2019年第3期31卷 258-266页

作者：李冰洁庞小平季青武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室湖北武汉430079 中国高校极地联合研究中心北京100875

海冰密度是海冰和气候模型的重要物理变量,也是利用卫星测高数据估算海冰厚度的关键参数。目前各国北极科学考察虽开展了海冰物理观测,但对近期北极海冰密度现场观测资料的综合分析和挖掘应用不足。在此背景下,收集了近15年来北极海冰... 详细信息

海冰密度是海冰和气候模型的重要物理变量,也是利用卫星测高数据估算海冰厚度的关键参数。目前各国北极科学考察虽开展了海冰物理观测,但对近期北极海冰密度现场观测资料的综合分析和挖掘应用不足。在此背景下,收集了近15年来北极海冰密度现场观测资料,分析北极海冰密度的变化特征;对海冰密度实测数据进行克里金插值,将插值结果输入静力平衡方程模型计算海冰厚度,探讨海冰密度对海冰厚度卫星测高反演的影响。结果表明,2000—2015年北极海冰密度变化范围为750—950 kg·m^–3,1—9月海冰密度总体上随月份变化呈减小的趋势;6—9月北极海冰密度随着纬度的增加而减少(75°N—90°N);通过对比分析表明,相较于使用海冰密度固定值参与估算海冰厚度,采用经现场观测数据空间插值后的海冰密度估算海冰厚度的结果更为准确。北极海冰密度现场观测资料的整理分析可为海冰与气候变化等进一步研究提供参考。

关键词：海冰密度现场观测变化分析海冰厚度

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混合本征模型的多视SAR影像海冰密度检测

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中国图象图形学报 2014年第12期19卷 1836-1842页

作者：汪霄箭李玉赵泉华何晓军辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院遥感科学与应用研究所阜新123000

目的 SAR影像中像素光谱测度的空间相关性蕴含着海洋表面和海冰更加丰富的空间特性及其变化信息,因此合理建模这种相关性是高分辨率SAR影像海冰精准解译的关键。提出一种利用随机模型及空间统计学测度刻画海冰空间结构的方法。方法本文... 详细信息

目的 SAR影像中像素光谱测度的空间相关性蕴含着海洋表面和海冰更加丰富的空间特性及其变化信息,因此合理建模这种相关性是高分辨率SAR影像海冰精准解译的关键。提出一种利用随机模型及空间统计学测度刻画海冰空间结构的方法。方法本文首先,在空间统计学框架下,SAR影像被表示为多值Gamma模型和泊松线Mosaic模型线性加权构建的混合模型,其中多值Gamma模型用于描述海洋表面雷达信号背向散射变化的连续性,而泊松线Mosaic模型则用于表征不同类型海冰表面雷达信号背向散射变化的区域性。利用上述混合模型的一阶、二阶变异函数,建模蕴含在SAR影像中海冰空间结构的变化。结果对RADARSAT-1影像海冰结构建模并反演其密度。实验区域真实海冰密度分别为20%,80%等,运用本文方法反演所得海冰密度与真实海冰密度误差正负不超过10%。结论本文提出混合本征模型用以刻画SAR强度影像中海冰像素强度变化的空间关系,能够较好地反演Ungava湾海冰密度分布。为利用遥感影像检测空间机构提供一种全新的方法。

关键词：本征模型变异函数 SAR影像海冰密度

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俄罗斯北部海域风能资源的时空特征分析

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海洋科学进展 2018年第3期36卷 465-477页

作者：王哲张韧葛珊珊张明吕海龙国防科技大学气象海洋学院江苏南京211101 东部战区海军海洋水文气象中心浙江宁波315000 解放军91181部队山东青岛266000

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)风场资料,对1997—2016年俄罗斯北部海域风能资源展开评估,并建立选址指标体系,识别潜在海上风电场建址区域。结果表明:俄罗斯北部海域的风功率密度大小和风功率密度等级分布均为"西高东低"型,即巴伦支... 详细信息

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)风场资料,对1997—2016年俄罗斯北部海域风能资源展开评估,并建立选址指标体系,识别潜在海上风电场建址区域。结果表明:俄罗斯北部海域的风功率密度大小和风功率密度等级分布均为"西高东低"型,即巴伦支海风能资源最丰富且风功率密度等级最高,东西伯利亚海风能资源较少且风功率密度等级最低;有效风速出现频率为单谷型,夏季出现谷值,春季、秋季和冬季出现峰值;风功率密度变异系数有明显季节变化,冬季变异系数较高,夏季变异系数达到最低值;喀拉海适宜开发近海风能资源,巴伦支海适宜开发深海风能资源;风向频率最高的风向是NE,其次是NNE与ENE向。研究结果可为未来国内相关单位参与北极风能资源开发提供依据和参考。

关键词：风功率密度选址区划海冰密度

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基于超声波的冰密度原位监测的机理与方法研究

基于超声波的冰密度原位监测的机理与方法研究

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作者：刘文浩太原理工大学

学位级别：硕士

随着对于极地的深入探索,建立冰基础参数的检测方法和数据库,成为了我国极地研究的内容之一。通过对冰密度的研究,实现可靠的远程监测方法和手段,对于极地探索及高纬度建筑的安全性都具有重要意义。本课题主要进行了超声波参数与冰密度... 详细信息

随着对于极地的深入探索,建立冰基础参数的检测方法和数据库,成为了我国极地研究的内容之一。通过对冰密度的研究,实现可靠的远程监测方法和手段,对于极地探索及高纬度建筑的安全性都具有重要意义。本课题主要进行了超声波参数与冰密度相关关系的研究,主要研究了超声波在冰中传播的声速和衰减规律两大内容,获取了超声波的声速、衰减两大参数与海冰及淡水冰的冰温、冰密度的相关关系。使用1MHz和500KHz的超声波穿透不同的淡水冰及海冰,同时测量冰物理参数和超声波参数。通过对实验数据分析,研究冰密度、温度、盐度等物理参数与穿过冰层的超声波的声速、衰减等参数的相关关系,进一步总结了基于超声波的冰密度反演方法,为实现基于超声波的冰密度监测奠定基础。设计了基于超声波的海冰性质实验系统,实现了超声波参数和海冰物理参数的同步测量,包括超声波参数测量子系统和海冰参数测量子系统。在该系统内,以在-5℃到-35℃温度范围内的淡水冰及盐度从9‰到7‰的海冰为研究对象,利用回波法进行了超声波声速的测量,总结了冰温与穿过其中的超声波声速的相关关系。发现在-5℃到-35℃温度范围内,淡水冰及海冰冰温与穿透其中的超声波波速呈现负相关关系,即温度越低,超声波的波速越大;同样的,对穿透淡水冰及盐度范围在0.9‰到6‰的海冰的1MHz和500KHz超声波衰减进行了测量,发现在-5℃到-35℃温度范围内,1MHz超声波衰减大于500KHz超声波衰减,并且温度与衰减呈现正相关关系,温度越低,超声波的衰减越小;另外,通过对海冰密度与穿透冰样的声速和衰减进行相关分析,发现海冰密度与海冰的衰减和声速存在一定的相关关系,密度越大,波速越小,衰减越大。基于不同温度及盐度的淡水冰及海冰密度与穿透其中的超声波衰减和声速的相关关系提出了一种海冰密度反演方法,并据此设计了一种可应用于极地监测的海冰密度自动监测系统。

关键词：海冰密度原位监测超声波声速超声波衰减反演方法

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