基于HY-2B波形特征的北极海冰分类算法
2021-04-25朱艺洵孟俊敏
海洋技术学报 2021年1期
朱艺洵,张 晰*,孟俊敏
(1.山东科技大学 测绘与空间信息学院,山东 青岛 266590;2.自然资源部第一海洋研究所,山东 青岛 266061)
海冰影响着全球的气候变化,并通过与大气的相互作用反馈于全球环境系统[1]。随着全球气候变暖,北极海冰的剧烈变化对全球影响已不容忽视。海冰类型是描述海冰状态的重要参数,因此海冰类型的研究分析对全球气候、极地环境与安全监测均有着重要意义[2]。
早期海冰类型只能通过实地调查测得,耗费大量人力物力[3-4]。随着遥感技术的发展,基于光学和SAR遥感影像的分类方法得到了应用[5],但该方法受限于遥感影像成本且空间覆盖范围较小,难以实现大尺度的海冰分类。与SAR相比,微波辐射计和微波散射计虽然空间分辨率低,但覆盖范围广,能满足极地海冰类型大尺度观测需求[6-7]。与微波散射计和辐射计类似,高度计因其具备大范围观测的优势,近年来逐渐得到了人们的重视,已成功应用于海冰类型识别方面[8]。同时,人们研究发现,利用卫星高度计进行海冰分类能更准确地估算海冰厚度。这是因为在利用高度计反演海冰干舷和估算海冰厚度时,均需要提供海冰类型信息。以往的海冰类型信息取自于其他传感器,在时间上与高度计并不同步,从而引入反演误差[9]。所以为获取更高精度的海冰厚度数据,当前的高度计卫星均需具备海冰类型分类能力。
传统的卫星高度计数据的获取主要依赖于国外卫星,如ERS-1/2、ENVISAT、CryoSat-2(CS-2)和Sentinel-3A等。随着我国航天技术的进步,截至2020年,我国已发射了HY-2A/B/C3颗卫星高度计,未来还将发射HY-2D卫星高度计,形成四星组网观测,以实现对北极地区的全覆盖、高精度监测。……
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