基于MODIS数据的卫星遥感全平台模型研究

发布时间：2020-07-15 07:21

【摘要】：针对冬季我国渤海和黄海北部海冰灾害频发以及目前海冰监测手段相对落后的问题,卫星遥感技术以其覆盖面广、动态性和实时性等优势,已经成为一种先进的海冰业务化监测手段。根据业务化的需求,黄渤海海冰监测应具有实时、高效、全自动化和处理过程可视化的特点。MODIS数据具有免费获取、空间分辨率适中、时间分辨率高和光谱分辨率高的特点,可以满足海冰监测高效、实时的要求,是不可多得的数据资源。近年来,我国在利用MODIS数据进行海冰监测的研究中取得了一定的成果,但也存在着不足。目前MODIS数据处理、海冰冰情信息的研究相对独立,已有的海冰业务化监测系统存在半自动化、实时性不好、监测过程未可视化展示的问题。因此研究一套集MODIS数据处理、海冰信息提取和产品输出于一体的黄渤海海冰业务化监测平台是目前需要解决的问题。本文的研究主题是利用卫星遥感技术构建一种MODIS数据处理的全自动化与可视化平台模型,研究目的是使用该平台模型开展冬季黄渤海海冰的监测预报工作。其基本思想是利用遥感GIS一体化技术构建平台模型,在该模型的基础上研究开发黄渤海海冰监测平台,用来处理MODIS数据、提取海冰信息,并进行相应的产品输出,达到海冰监测的实时、高效、全自动化与可视化。据此,本文将研究内容划分为三个方面:遥感GIS一体化平台模型的构建、黄渤海海冰监测平台的开发、海冰监测过程中各个步骤算法模型的研究及整合。具体研究内容如下:(1)基于遥感GIS一体化技术构建了海冰监测平台模型;研究了基于COM技术,结合C#、IDL和ArcGIS Engine的影像数据处理及显示流程,其中IDL作为影像数据处理引擎,ArcGIS Engine完成影像显示、专题制图等功能。(2)根据构建的遥感GIS一体化平台模型,研究了海冰监测平台的数据流程、功能层次结构,确定了平台功能模块,并给出了平台主界面。(3)深入研究了海冰监测平台中从MODIS数据处理、海冰信息反演到产品输出一系列过程中用到的算法模型,如多波段阈值云检测算法、密集度反演的单通道算法、温度反演的分裂窗算法等,并将这些模型整合应用到海冰监测平台中,给出了每个过程中的影像显示结果以及产品输出结果。在此过程中,本文对多波段阈值云检测算法进行了改进,使其适用于黄渤海海域。本文从黄渤海海冰业务化监测的实际需求出发,基于MODIS数据研究的海冰卫星遥感监测全平台模型能够很好地满足实时、高效、全自动化和可视化的要求,减少了人工干预,节省了大量人力物力。同时,本文提出的遥感GIS一体化平台模型对MODIS数据处理、海冰信息反演和产品输出的集成也为卫星遥感技术在其他领域的应用提供了一种新思路。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P715.7

【参考文献】