基于GOCI卫星的渤海海冰漂移监测

发布时间：2018-06-23 03:01

  本文选题：GOCI卫星 + 海冰　； 参考：《合肥工业大学》2014年硕士论文

【摘要】：渤海是我国纬度最高的海域,同时也是我国冬季冰情最严重的海域之一。海域及其周围海域富含大量的石油及天然气,在我国国民经济中占有重要地位。然而,每年冬季渤海海域都有不同程度的结冰现象。海冰和海冰漂移给我国的经济造成重大损,如摧毁海上建筑物、阻塞航运和毁坏船舶等。因此,亟需开展渤海海冰漂移监测的相关研究。由于渤海海水运动剧烈,容易导致海冰变形。而极轨卫星和太阳同步轨道卫星的重访周期较长(几天或更久),无法满足渤海海冰漂移监测的需求。静止水色成像仪(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)具有成像时间间隔短(1小时)和分辨率高(500rm)的独特优势,为跟踪渤海海冰的日漂移变化提供了可能。本文基于GOCI影像,利用最大互相关方法,通过选取具有明显特征的海冰样本进行跟踪,实现了时间间隔为1h的渤海海冰漂移监测。本文选取了2011年～2012年冬季的GOCI影像进行实验,并利用现场数据和大量的历史统计资料进行遥感监测海冰漂移结果的验证。实验结果表明：GOCI卫星数据能够成功地应用在渤海海冰漂移监测中,实验结果与浮标数据和岸基雷达数据比较一致。利用最小二乘法定量分析了风场与流场在海冰漂移中的作用,其中风-冰拖曳系数和流-冰拖曳系数分别为0.03和0.91,这一结论与极地海冰漂移速度约为2%-3%的风速较一致。本文的研究成果弥补了渤海海域时间间隔为1h时的海冰漂移监测的空白。
[Abstract]:The Bohai Sea is the highest latitude in China and one of the most severe ice conditions in winter. The sea area and its surrounding sea area are rich in oil and natural gas, and play an important role in our national economy. However, there are different degrees of ice in the Bohai Sea in winter every year. Sea ice and sea ice drift have caused great damage to China's economy, such as destroying buildings, blocking shipping and destroying ships. Therefore, there is an urgent need to carry out the relevant research on the sea ice drift monitoring in the Bohai Sea. The sea ice is easily deformed due to the intense sea water movement in the Bohai Sea. However, the revisiting period of polar orbit satellite and solar synchronous orbit satellite is longer (a few days or longer), which can not meet the needs of sea ice drift monitoring in the Bohai Sea. Geostation Ocean Color Imager (GOCI) has the advantages of short imaging time interval (1 hour) and high resolution (500rm), which makes it possible to track the diurnal drift of Bohai sea ice. Based on GOCI image, the maximum cross-correlation method is used to track the sea ice drift in Bohai Sea with a time interval of 1 hour by selecting the sea ice samples with obvious characteristics. In this paper, the GOCI images from the winter of 2011 ~ 2012 are selected for experiments, and the results of remote sensing monitoring of sea ice drift are verified by using field data and a large amount of historical statistics. The experimental results show that the satellite data can be successfully applied to the sea ice drift monitoring in the Bohai Sea. The experimental results are in good agreement with the buoy data and the shore based radar data. The effects of wind field and current field on sea ice drift are quantitatively analyzed by using the least square method. The wind-ice drag coefficient and current-ice drag coefficient are 0.03 and 0.91respectively. This conclusion is in agreement with the wind speed of the polar sea ice drift velocity of about 2-3%. The results of this paper make up for the gap of sea ice drift monitoring in Bohai Sea when the interval is 1 h.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P731.15;P715.6

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本文编号：2055456