风云三号卫星MERSI影像提取北极海冰参数的方法研究

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1、第３６卷第１期红外与毫米波学报Ｖｏｌ.３６ꎬＮｏ.１２０１７年２月Ｊ.ＩｎｆｒａｒｅｄＭｉｌｌｉｍ.ＷａｖｅｓＦｅｂｒｕａｒｙꎬ２０１７文章编号:１００１－９０１４(２０１７)０１－００４１－０９ＤＯＩ:１０.１１９７２/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－９０１４.２０１７.０１.００９风云三号卫星ＭＥＲＳＩ影像提取北极海冰参数的方法１２２∗２１１１周颖ꎬ匡定波ꎬ巩彩兰ꎬ胡勇ꎬ方圣辉ꎬ张熠ꎬ彭漪(１.武汉大学遥感信息工程学院ꎬ武汉４３００７２ꎻ２.中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室ꎬ上海２０００８３)摘要:风云三号卫星ＭＥＲＳＩ影像的空间分辨率达

2、到２５０ｍꎬ不仅可以长期宏观监测海冰整体分布变化ꎬ而且能够观测分析破碎冰块的面积、圆度等细节形态特征.从海冰光谱特征和冰块灰度分布特征出发ꎬ给出ＭＥＲＳＩ影像提取海冰整体分布参数和冰块形态参数方法ꎬ包括海冰识别、冰块分离提取以及海冰参数提取ꎬ利用这些方法成功提取了２０１４年夏季弗拉姆海峡海冰边缘区的海冰细节信息.给出的方法可为研究分析北极海冰变化及海气相互作用提供方法支持和信息保障.关键词:ＭＥＲＳＩ影像ꎻ海冰分布ꎻ冰块形态ꎻ特征参数ꎻ北极中图分类号:ＴＰ７文献标识码:ＡＡｍｅｔｈｏｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＡｒｃｔｉｃｓｅａｉｃｅｆｒｏｍＦＹ￣３/

3、ＭＥＲＳＩｉｍａｇｅｒｙ１２２∗２ＺＨＯＵＹｉｎｇꎬＫＵＡＮＧＤｉｎｇ￣ＢｏꎬＧＯＮＧＣａｉ￣ＬａｎꎬＨＵＹｏｎｇꎬ１１１ＦＡＮＧＳｈｅｎｇ￣ＨｕｉꎬＺＨＡＮＧＹｉꎬＰＥＮＧＹｉ(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＷｕｈａｎ４３００７２ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｆｒａｒｅｄＳｙｓｔｅｍＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＩｍａｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｉｃｏｆＳ

4、ｃｉｅｎｃｅｓꎬＳｈａｎｇｈａｉ２０００８３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｈｉｇｈｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆ２５０ｍꎬＭＥＲＳＩｉｍａｇｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍＦＹ￣３ｓａｔｅｌｌｉｔｅｎｏｔｏｎｌｙｒｅｖｅａｌｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｌｏｎｇｔｅｒｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｅａｉｃｅｉｎｌａｒｇｅｓｃａｌｅꎬｂｕｔａｌｓｏｃｏｎｔａｉｎｓｉｎｆｏｒｍａ￣ｔｉｏｎａｂｏｕｔｉｔｓｄｅｔａｉｌｅｄｓｈａｐｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｓｕｃｈａｓｉｃｅｂｌｏｃｋａｒｅａａｎｄｒｏｕｎｄｎｅｓｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｐ

5、ｅｃｔｒａｌｆｅａｔｕｒｅｏｆｓｅａｉｃｅａｎｄｇｒａｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｏｆｉｃｅｂｌｏｃｋꎬａｎｉｎｔｅｇｒａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｅｘｔｒａｃ￣ｔｉｎｇｔｈｅｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｅａｉｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｅｔａｉｌｉｃｅｂｌｏｃｋｓｈａｐｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａ￣ｐｅｒ.Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｓｅａｉｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎꎬｉｃｅｂｌｏｃｋｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｅａｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｘｔｒａｃ￣ｔｉｏｎ.Ｉｎｔｈｅｓｕｍｍｅｒｏｆ２

6、０１４ꎬｔｈｅｄｅｔａｉｌｓｅａｉｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｒｇｉｎａｌｉｃｅｚｏｎｅｉｎｔｈｅＦｒａｍＳｔｒａｉｔｗａｓｅｘｔｒａｃｔｅｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ.ＡｎｄｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆＡｒｃｔｉｃｓｅａｉｃｅａｎｄｉｎｔｅｒ￣ａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｔｍｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｏｃｅａｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＭＥＲＳＩｉｍａｇｅｒ

7、ｙꎬｓｅａｉｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬｉｃｅｂｌｏｃｋｓｈａｐｅꎬｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒꎬＡｒｃｔｉｃＰＡＣＳ:９５.７５.Ｒｓ的存在阻止了大气与海洋之间直接的能量交换ꎬ进引言而调控全球大气和海洋的能量平衡.近４０年来ꎬ北由于海冰对太阳辐射的反射率远大于海水ꎬ它极海冰面积快速缩减ꎬ作为全球气候变化的重要标收稿日期:２０１６￣０１￣２７ꎬ修回日期:２０１６￣１１￣０４Ｒｅｃｅｉｖｅｄｄａｔｅ:２０１６￣０１￣２７ꎬｒｅｖｉｓｅｄｄａｔｅ:２０１６￣１１￣０４基金项目:国家自然科学基金(４１４０１４９０)ꎻ中国科学院上海技术物