專利名稱：基于高光譜遙感反射率的海冰厚度計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于高光譜遙感反射率的海冰厚度計算方法。
背景技術(shù)：
海冰是地球表面的自然要素之一，海冰范圍、厚度等是全球能量平衡、氣候、水文以及生態(tài)模型的重要輸入?yún)?shù)。渤海是我國緯度最高的海區(qū)，每年冬季渤海都有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象，這使得渤海成為我國海冰冰情最重的海區(qū)。在各種海冰參數(shù)中，海冰厚度是冰量估算、冰情評估及災(zāi)害評價的關(guān)鍵指標(biāo)，是冬季海上交通管理十分關(guān)注的因素；而且，海冰厚度與氣候變化緊密相連，是控制熱交換的主要因素，尤其最新形成的薄冰是控制海洋表面熱量流、鹽度流和水汽流的關(guān)鍵因子。因此準(zhǔn)確監(jiān)測海冰厚度，不僅有助于海上交通和海上工程的安全，還有助于海氣通量的科學(xué)研究，對開展局部區(qū)域氣候變化研究十分重要。海冰厚度的探測主要依賴于現(xiàn)場觀測，或者通過目測的海冰冰型推測出海冰厚度范圍。從20世紀(jì)80年代起，國內(nèi)外學(xué)者們就開始利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取海冰的厚度。在大量海冰厚度與相應(yīng)的遙感光譜的基礎(chǔ)上，分析二者之間的相關(guān)性，建立海冰厚度的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)大范圍、經(jīng)濟、高效地海冰厚度監(jiān)測。但是以上的研究涉及星載海洋光學(xué)遙感器的寬波段遙感數(shù)據(jù)的海冰厚度計算，而且其時間和空間分辨率較低，影響了海冰厚度的計算和監(jiān)測。隨著高光譜數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以獲得更精細(xì)的海冰特征光譜，從而提高海冰厚度的計算精度。再加上航空遙感具有機動、靈活和空間分辨率高等特點，使其在近岸海域海冰監(jiān)測方面具有優(yōu)勢。因此，發(fā)展基于高光譜遙感反射率數(shù)據(jù)的海冰厚度計算模型，并應(yīng)用到航空遙感中是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于高光譜遙感反射率的海冰厚度計算方法。研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)不同厚度的海冰高光譜遙感反射率光譜曲線(如

圖1)，波長在40(T900nm區(qū)間內(nèi)海冰遙感反射率光譜曲線呈現(xiàn)雙峰形態(tài)分布，遙感反射率的比值及其函數(shù)具有識別海冰厚度特征，即
權(quán)利要求
1.一種基于高光譜遙感反射率的海冰厚度計算方法，其特征是對于海冰遙感反射率，直接選取波長為572nm，585nm, 702nm, 744nm和880nm處的遙感反射率，利用如下的海冰厚度高光譜遙感計算公式，
2.對于航空高光譜影像的海冰厚度計算方法，其特征是首先利用航空高光譜影像數(shù)字量化值DN進行如下運算
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于高光譜遙感反射率的海冰厚度計算方法。根據(jù)不同厚度的海冰高光譜遙感反射率，選取幾個不同波長的遙感反射率的比值及其函數(shù)作為確定海冰厚度的特征，建立了海冰厚度計算模型，得到海冰厚度。針對含有海冰的航空高光譜影像，首先利用影像數(shù)字量化值的比值，識別海冰像元；然后按常規(guī)的航空高光譜影像處理方法，將影像數(shù)字量化值進行輻射校正和大氣校正，得到海冰像元的高光譜遙感反射率；最后代入海冰厚度計算模型，計算海冰像元的厚度。本發(fā)明模型簡單，僅僅選取了有限的幾個波長的遙感反射率Rrs，不僅實現(xiàn)了由地物光譜儀測量的海冰遙感反射率的海冰厚度計算，也實現(xiàn)了由航空高光譜遙感影像計算海冰厚度。
文檔編號G01B11/06GK103017668SQ201210499380
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者秦平, 崔廷偉, 范學(xué)煒, 牟冰, 沈鉞, 趙海峰, 倪紹起, 劉振宇, 任廣波, 馬毅, 張漢德 申請人:國家海洋局第一海洋研究所, 中國海洋大學(xué)