一种北极海冰漂移速度的计算方法

    公开(公告)号:CN111104748A

    公开(公告)日:2020-05-05

    申请号:CN201911333402.2

    申请日:2019-12-23

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G06F30/20

    摘要: 本发明公开了一种北极海冰漂移速度的计算方法,步骤包括从美国雪冰数据中心下载SSM/I、SSMIS亮温和海冰密集度数据,并进行预处理操作;利用海冰密集度数据制作海冰掩膜文件;利用海冰掩膜文件对亮温数据进行裁剪,得到海冰覆盖区域的亮温影像;采用光流法对裁剪后的第i日和第i+N日亮温影像进行处理(N取2或3),得到第i日的漂移速度,最后得到91GHz、37GHz两种极化方式的4种海冰漂移速度;将两种极化方式的漂移速度进行融合,得到两种频率漂移速度;对91GHz海冰漂移速度进行重采样(25km×25km);再次用海冰掩膜文件对两个频率数据进行裁剪,将两个频率的速度进行融合,得到最终的融合速度产品。

    一种海冰类型遥感分类方法

    公开(公告)号:CN107679476B

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN201710877666.9

    申请日:2017-09-26

    申请人: 南京大学

    发明人: 柯长青 沈校熠

    IPC分类号: G06K9/00 G06K9/62

    摘要: 本发明涉及一种海冰类型遥感分类方法,采用卫星雷达高度计Cryosat‑2数据对极地海冰进行分类,实现了基于新手段、大尺度上的海冰分类。其步骤包括从CryoSat‑2高度计数据中获取测量点的经纬度坐标及对应的雷达回波波形,提取回波波形的有关特征;下载AARI海冰类型数据,提取相应测量点位处的海冰类型信息;将上述提取的数据信息进行地理匹配,通过MATLAB编程将其转换为带经纬度坐标的点数据;所获取的点位处的波形特征和对应的海冰类型作为训练数据,利用随机森林分类器进行训练,对待分类的数据进行海冰分类;分类后的数据在ArcGIS中通过投影变换、格网化等处理,获得空间分辨率为25km的海冰类型数据集。

    一种海冰表面粗糙度的遥感估算方法

    公开(公告)号:CN109520451A

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201811343709.6

    申请日:2018-11-13

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01B15/08

    摘要: 本发明涉及海冰表面粗糙度的遥感估算方法,基于被动微波卫星遥感数据,分析极地海冰表面粗糙度的时空分布和区域特征。步骤包括从AMSR-E数据中提取海冰密集度信息和不同频率、不同极化方式的亮温;通过海冰密集度信息和已知海冰表面和海水表面反射率信息,获得冰水混合像元的表面反射率;根据混合像元的表面反射率信息和亮温,获得海冰温度;通过海冰温度和不同频率、不同极化方式的亮温,获得不同频率、不同极化方式的表面反射率信息;最终基于一种非相干方法的半经验模型,获得海冰表面粗糙度。本发明能够快速、高效地从AMSR-E数据产品中获取极地海冰表面粗糙度。

    一种冰下湖体积变化的估算方法

    公开(公告)号:CN109186561A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811093102.7

    申请日:2018-09-19

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01C13/00

    CPC分类号: G01C13/00

    摘要: 本发明涉及一种冰下湖体积变化的估算方法,通过获取相应时间段内的CryoSat-2雷达高度计SARIn模式的L1B波形数据;使用波形重跟踪方法计算冰下湖区域的表面高程;对获取的表面高程数据进行预处理,剔除高程变化异常点;使用DEM对预处理后的高程数据进行坡度改正,去除坡度造成的误差;使用克里金插值最终生成100*100m的格网,然后计算相应时间段内的高程变化,对高程变化值加入后向散射能量改正,去除后向散射能量对高程变化造成的影响;通过高程变化值获取冰下湖的形状和面积,对每个格网冰下湖表面的高程变化值进行积分,最终获取相应时间段内冰下湖的体积变化。本发明能够准确、有效地反映冰下湖表面的起伏,进而完成冰下湖体积变化的估算。

    一种海冰厚度的遥感估算方法

    公开(公告)号:CN109186560A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811092843.3

    申请日:2018-09-19

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01C13/00

    摘要: 本发明公开了一种海冰厚度的遥感估算方法,步骤包括从CryoSat-2雷达高度计中获取地物回波波形,采用复合三阶贝塞尔曲线拟合原始回波波形,解算波形重跟踪点的位置并计算出海冰的干舷高度,同时获取相同时期内的积雪深度和海冰类型等数据。将上述数据进行地理坐标匹配后获得包含海冰干舷高度、积雪深度和海冰类型的点数据;对一年冰和多年冰赋予不同的海冰密度,结合积雪密度和海水密度,通过流体静力学模型估算海冰厚度,最后通过投影变换、栅格转换和空间重采样,获取研究区内的海冰厚度分布图。本方法采用了一种新型的波形重跟踪方法——即复合三阶贝塞尔曲线拟合法,克服了原有方法对地物表面特性敏感的问题,进而提高了海冰厚度的估算精度。

    一种海冰类型遥感分类方法

    公开(公告)号:CN107679476A

    公开(公告)日:2018-02-09

    申请号:CN201710877666.9

    申请日:2017-09-26

    申请人: 南京大学

    发明人: 柯长青 沈校熠

    IPC分类号: G06K9/00 G06K9/62

    摘要: 本发明涉及一种海冰类型遥感分类方法,采用卫星雷达高度计Cryosat-2数据对极地海冰进行分类,实现了基于新手段、大尺度上的海冰分类。其步骤包括从CryoSat-2高度计数据中获取测量点的经纬度坐标及对应的雷达回波波形,提取回波波形的有关特征;下载AARI海冰类型数据,提取相应测量点位处的海冰类型信息;将上述提取的数据信息进行地理匹配,通过MATLAB编程将其转换为带经纬度坐标的点数据;所获取的点位处的波形特征和对应的海冰类型作为训练数据,利用随机森林分类器进行训练,对待分类的数据进行海冰分类;分类后的数据在ArcGIS中通过投影变换、格网化等处理,获得空间分辨率为25km的海冰类型数据集。

    一种北极海冰漂移速度的计算方法

    公开(公告)号:CN111104748B

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN201911333402.2

    申请日:2019-12-23

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G06F30/20

    摘要: 本发明公开了一种北极海冰漂移速度的计算方法,步骤包括从美国雪冰数据中心下载SSM/I、SSMIS亮温和海冰密集度数据,并进行预处理操作;利用海冰密集度数据制作海冰掩膜文件;利用海冰掩膜文件对亮温数据进行裁剪,得到海冰覆盖区域的亮温影像;采用光流法对裁剪后的第i日和第i+N日亮温影像进行处理(N取2或3),得到第i日的漂移速度,最后得到91GHz、37GHz两种极化方式的4种海冰漂移速度;将两种极化方式的漂移速度进行融合,得到两种频率漂移速度;对91GHz海冰漂移速度进行重采样(25km×25km);再次用海冰掩膜文件对两个频率数据进行裁剪,将两个频率的速度进行融合,得到最终的融合速度产品。

    一种基于随机森林的冰山遥感识别方法

    公开(公告)号:CN110580464B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN201910813810.1

    申请日:2019-08-30

    申请人: 南京大学

    摘要: 本发明公开了一种基于随机森林算法的冰山遥感识别方法,本方法采用哨兵一号(Sentinel‑1A)提供的SAR影像数据对海面冰山进行识别,其主要步骤包括将预处理后SAR影像进行阈值分割,剔除背景元素,而后按照先验知识选取出样本特征。同时以面向对象的方式选取冰山与类冰山训练样本。待分类的疑似冰山样本则以类似的方式处理,但不经过挑选,全部导出。之后对得到的所有样本进行Min‑Max数据标准化。最后用生成的训练数据对随机森林模型进行训练,并将训练完成后的模型用于待分类样本的分类,得到最终分类结果,实现冰山的识别。

    一种冰下湖体积变化的估算方法

    公开(公告)号:CN109186561B

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN201811093102.7

    申请日:2018-09-19

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01C13/00

    摘要: 本发明涉及一种冰下湖体积变化的估算方法,通过获取相应时间段内的CryoSat‑2雷达高度计SARIn模式的L1B波形数据;使用波形重跟踪方法计算冰下湖区域的表面高程;对获取的表面高程数据进行预处理,剔除高程变化异常点;使用DEM对预处理后的高程数据进行坡度改正,去除坡度造成的误差;使用克里金插值最终生成100*100m的格网,然后计算相应时间段内的高程变化,对高程变化值加入后向散射能量改正,去除后向散射能量对高程变化造成的影响;通过高程变化值获取冰下湖的形状和面积,对每个格网冰下湖表面的高程变化值进行积分,最终获取相应时间段内冰下湖的体积变化。本发明能够准确、有效地反映冰下湖表面的起伏,进而完成冰下湖体积变化的估算。

    一种夏季北极气旋对海冰影响的量化方法

    公开(公告)号:CN110991769A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911333340.5

    申请日:2019-12-23

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G06Q10/04 G06F30/20

    摘要: 本发明公开了一种夏季北极气旋对海冰影响的量化方法,步骤包括下载再分析数据用于气旋的识别与追踪,统计气旋的过境天数;下载海冰密集度数据,将单个海冰像元的面积与海冰密集度相乘,再累加得到研究区域的海冰面积;计算得到气旋前7日、气旋时和气旋后7日海冰面积变化率,计算海冰面积变化量;根据海冰面积变化率和海冰面积变化量得到气旋贡献度。当气旋贡献度等于0,表明该气旋对海冰面积变化不起作用。当气旋贡献度大于0,表明气旋促进海冰面积的减少。数值越大,对海冰面积的影响力度越大。气旋贡献度小于0,表明气旋对海冰面积的变化也有影响,但是影响力度小。即为本发明提出的夏季北极气旋对海冰影响的量化方法。