海冰厚度的测算研究以渤海辽东湾海冰为例.pptVIP

14 June 2001 College of Resources Science Technology 海冰厚度的测算研究——以渤海辽东湾海冰为例M.S. Dissertation 顾松刚指导老师：史培军 教授 顾卫 教授北京师范大学资源学院环境演变与自然灾害教育部重点实验室2004.5 Contents 绪论 海冰遥感监测的原理和海冰热力性质 基于混合象元分解的海冰厚度遥感估算 基于改进型Stefan解析模式模拟辽东湾海冰厚度 结论与讨论 研究背景、目标、内容 海冰是全球循环系统变化的敏感信号因子 海冰是一种灾害 海冰是一种新的淡水资源 海冰厚度测量方法的研究进展 海冰厚度模型模拟的研究进展 海冰厚度计算方法的研究进展 研究框架 Contents 绪论 海冰遥感监测的原理和海冰热力性质 基于混合象元分解的海冰厚度遥感估算 基于改进型Stefan解析模式模拟辽东湾海冰厚度 结论与讨论 海冰遥感监测的原理 NOAA测冰厚的介绍 NOAA可获取海冰的可见光、近红外反射率和热红外亮温； 海冰热力性质 之 室内冻结实验 海冰热力性质 之 现场观测实验 海冰热力性质 之 现场观测实验 海冰热力性质 之 现场观测实验 海冰热力性质 之 现场观测实验 海冰热力性质 之 历史资料分析 资料选取： 《海冰工程学》中给出的1989年12月25日～1990年2月23日葫芦岛海洋站观测到的气温和冰厚（根据海冰类型得出）的资料； 这一时期的≤－2℃积温、≤－4℃积温则采用葫芦岛气象站1989年12月12日～1990年2月9日（日平均气温5日滑动平均值连续低于－2℃期间）的气温资料。 海冰热力性质 之 历史资料分析 海冰热力性质 之 历史资料分析 小结 遥感测冰可用可见光、近红外、远红外及微波监测。可见光遥感是基于物体反射率不同来判别；远红外遥感的原理是基于热辐射理论；主动式微波遥感本质上是基于电磁波的反射理论。不同冰厚具有不同光谱特征。NOAA气象卫星是我国海冰监测的重要途径。 在以热力原因为主的成冰过程中，气温对冰厚的影响是：随着气温降低或负积温值的增加，冰厚逐渐增加；气温越低，冰厚增长越快；负积温停止增加，冰厚开始减小。 海冰厚度随时间的变化过程是气温、风、海流等影响因子综合作用的结果，本研究仅侧重于冰厚在气温作用下随时间变化。 Contents 绪论 海冰遥感监测的原理和海冰热力性质 基于混合象元分解的海冰厚度遥感估算 基于改进型Stefan解析模式模拟辽东湾海冰厚度 结论与讨论 二元素混合象元分解法的原理 用二元素混合象元分解法估算冰厚 确定混合象元 Step 3: 画出概率密度分布图，将冰、水反照率的2倍均方根差（R水，R冰）作为混合象元的判别区域，而且将小于R水和大于R冰的象元分别确定为纯水、纯冰象元。 确定海冰的响应光谱值 Step 1: 建立冰厚与相关统计指标（水深、离岸距离、经度和?-2℃积温）的回归方程，通过插值并画出冰厚等值线，间距是5cm冰厚。然后，画出海冰响应光谱等值区域。 混合象元分布图 反演海冰厚度 海冰厚度分布图 与阈值法的比较 与实测冰厚值的比较 小结 Contents 绪论 海冰遥感监测的原理和海冰热力性质 基于混合象元分解的海冰厚度遥感估算 基于改进型Stefan解析模式模拟辽东湾海冰厚度 结论与讨论 应用模式的理论基础 应用模式的理论框架 应用模式的理论框架 参数计算 参数计算 参数计算 参数计算 参数计算 参数计算 参数计算 参数计算 辽东湾海冰厚度的模拟 数据来源：国家气象局的2000年1月18日的一景辽东湾NOAA/AVHRR晴空影像，经过标定、大气校正、地理校正和配准、标准化等预处理过程，资料产品为可见光、近红外反照率值和热红外辐射亮温值。 模拟时间长度：1999年12月18日至2000年1月18日。 时间步长：1h。 比较模拟结果 辽东湾海冰资源的社会贡献 脱盐淡化方法：离心法 最高脱盐率：97％ 辽东湾海冰资源的社会贡献 辽东湾海冰资源的社会贡献 据王静爱等（2003）的研究表明: 2000年中国的农业用水量—— 4.53×1010 m3 工业用水量—— 1.20×1010 m3 生活用水量—— 9.53×109 m3 辽东湾海冰淡化水量（3000转）—— 3.442×109 m3 小结 Contents 绪论 海冰遥感监测的原理和海冰热力性质 基于混合象元分解的海冰厚度遥感估算 基于改进型Stefan解析模式模拟辽东湾海冰厚度 结论与讨论 结论 遥感测冰可用可见光、近红外、远红外及微波监测。 在以热力原因为主的成冰过程中，气温对冰厚的影响是：随着气温降低或负积温值的增加，冰厚逐渐增加；气温越低，冰厚增长越快。