【摘要】：南極是世界上最大的天然冰庫(kù),被譽(yù)為兩極地區(qū)氣溫變化的指示器。它作為巨大的冷源,影響全球尺度的大氣環(huán)流、大洋環(huán)流,對(duì)全球的氣候變化具有重要的影響。因此,對(duì)南極海冰的監(jiān)測(cè)是非常必要的。另外,由于南極的極夜現(xiàn)象,依賴光照的光學(xué)遙感對(duì)南極海冰探測(cè)難以充分發(fā)揮作用。微波遙感具有全天時(shí)、全天候、覆蓋面積大的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)南極海冰大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè),可以彌補(bǔ)光學(xué)研究的不足。因此,本文基于多源遙感——高度計(jì)和微波輻射計(jì),對(duì)南極海冰開(kāi)展了以下三個(gè)方面的研究工作: (1)在南極海冰高度計(jì)探測(cè)方面:首先,本文利用ENVISAT衛(wèi)星上搭載的RA-2雷達(dá)高度計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)南極海冰的后向散射特性進(jìn)行了分析,發(fā)展了基于海冰后向散射特性的海冰邊緣線提取方法,并利用同步的高分辨率SAR影像以及相應(yīng)的冰況圖對(duì)該方法的有效性進(jìn)行了檢驗(yàn)。然后,利用海冰厚度模型計(jì)算了南極海冰厚度,得到的結(jié)果與高分辨率SAR影像及冰況圖獲得的結(jié)果基本符合。結(jié)果表明,高度計(jì)能夠探測(cè)大范圍的海冰邊緣線和厚度。 (2)在南極海冰微波輻射計(jì)探測(cè)方面:本文基于AMSR-E微波輻射計(jì)獲得的亮溫?cái)?shù)據(jù),應(yīng)用一維海冰熱動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)南極海冰的生長(zhǎng)變化做了研究,并與同步的高分辨率SAR影像和冰況圖進(jìn)行了比對(duì),可以發(fā)現(xiàn),基于輻射計(jì)獲得的海冰生長(zhǎng)情況與SAR影像和冰況圖獲得的結(jié)果相符。結(jié)果表明,微波輻射計(jì)能夠探測(cè)南極海冰生長(zhǎng)變化情況。 (3)在高度計(jì)和微波輻射計(jì)南極海冰聯(lián)合探測(cè)方面:本文基于RA-2高度計(jì)獲得的海冰后向散射特性和美國(guó)AQUA衛(wèi)星上搭載的AMSR-E輻射計(jì)獲得的海冰亮溫特性,開(kāi)展了對(duì)南極海冰密集度的探測(cè)研究。結(jié)果表明,該探測(cè)結(jié)果與同步的高分辨率SAR影像和冰況圖獲得的結(jié)果基本相符。探測(cè)結(jié)果表明了RA-2高度計(jì)和AMSR-E輻射計(jì)在提取大范圍海冰密集度方面具有優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：P731.15
【圖文】：

圖 1-1 南大洋海區(qū)圖南極海冰時(shí)，是對(duì)在這五個(gè)海區(qū)的海冰展開(kāi)的西南太平洋海域(120oE~120oW)占南極海域面以基本上反映整個(gè)南極的海冰變化趨勢(shì)。研究期海冰迅速增加，到中期達(dá)到最近 20 年來(lái)的，80 年代是少冰期，90 年代初海冰又緩慢增遙感資料統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：南極阿蒙森海的海冰林斯高晉海和威德?tīng)柡５暮１鶞p少了 4~10%[3海冰模擬表明：南極每年的平均海冰范圍減少指出：近 35 年來(lái)環(huán)南極海冰有減少趨勢(shì)，但在度計(jì)和微波輻射計(jì)對(duì)南極海冰展開(kāi)的探測(cè)，并面將主要介紹基于高度計(jì)和輻射計(jì)的南極海冰

開(kāi)闊海面：即指沒(méi)有冰雪覆蓋，表面比較均勻的大洋面。其在 ENVISATASAR 影像后向散射特性受風(fēng)速影響比較大，當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，表面粗糙度增加，后向散射強(qiáng)度增大至于與海冰產(chǎn)生混淆。為了能在 SAR 影像上對(duì)一年冰、多年冰以及開(kāi)闊海面有更清楚的認(rèn)識(shí)，我們獲取了 年 12 月 9 日 C 波段掃描模式的 ENVISATASAR 影像。下圖是不同的海冰類型在 ASAR 上的表現(xiàn)。

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