于淼 卢鹏 李志军 石立坚



基于SAR图像纹理的北极海冰厚度的反演研究

于淼1卢鹏1李志军1石立坚2,3

(1大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024;2国家卫星海洋应用中心, 北京 100081;3国家海洋局空间海洋遥感与应用研究重点实验室, 北京 100081)

基于七景北极Radarsat-2 SAR图像以及中国第六次北极科学考察走航期间利用船侧录像观测获得的平整冰厚度数据, 通过灰度共生矩阵计算纹理, 确定了最适合反演海冰厚度的纹理参数。并分析了海冰厚度与纹理之间的相关关系, 探讨了纹理反演海冰厚度的可能性。选取了最合适的纹理特征进行拟合, 并利用所得经验方程进行反演验证, 结果与实测数据吻合较好, 平均相对误差13.7%。与传统的仅依靠后向散射系数反演海冰厚度进行对比, 新方法的误差更小, 证明了纹理特征反演冰厚的优势。

北极 海冰厚度 灰度共生矩阵 纹理

0 引言

海冰的存在影响了大气与海洋之间的直接能量交换, 在全球大气和海洋之间起到重要的调节作用。近年来, 北极海冰面积快速减小, 其变化影响着北极气候乃至全球的生态环境[1]。同时, 北极具有丰富的自然资源, 以及不菲的商业利益, 北极航道的商业利用符合我国的北极战略[2], 而海冰正是航道利用中需要考虑的主要因素。

由于北极地区复杂恶劣的气候和海洋环境, 北极海冰物理参数实测数据的获取很困难, 其中, 厚度是最重要的参数之一, 也是最难获取的参数。……