基于图像分析的海冰几何参数和拖曳系数参数化研究
发布时间：2021-07-15 16:22
本文以中国第二次北极科学考察和第十九次、第二十一次南极科学考察中获取的海冰现场调查图像资料为基础，结合实验室物理模拟试验，利用图像分析技术，对与海冰动力学模型相关的图像采集与处理、几何特征参数分析及参数化方法等进行深入探讨。文中首先阐述了海冰对全球气候变化和极区、亚极区海域海洋工程问题的重要性，并指出作为海冰研究重要手段之一的海冰数值模拟发展到目前，其准确性更加受到海冰参数而非模式本身的限制，因此以目前快速发展的数字图像技术为工具对海冰动力学过程中的重要参数进行研究，以提供数值模式所需要的高精度和准确性的数据，是非常有必要的。同时，文中还对各重要参数及参数化的研究现状和发展趋势进行了总结。第二章即重点讨论了本文中所用到的数字图像采集技术和图像分析技术。分别介绍了海冰现场观测和实验室物理模拟实验中常用的数字图像采集技术，并应本文后续研究内容的需要对海冰航拍图像的处理进行了重点研究，比较了不同的图像分割算法的优缺点和各自的适用范围，并提出了一种基于图像形态学的具有较高自动化程度和准确性的海冰分割算法，提高了在图像中识别单个海冰的效率。随后的章节则分别对海冰动力学的各重要几何参数进行讨论。第...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CCD摄像头Fig.2.2CCDeamera
和抗海水腐蚀。通过云台可以控制摄像头的方向，当摄像头垂直向下时，可以观测到船体下方破碎翻转的海冰厚度;当摄像头倾斜向外时，可以观测到较大范围内的海冰类型和密集度。图2.3中所示的是船侧CCD摄像系统的实物全貌，其中船体外侧悬挂的小球是进行图像标定时的参考物。从CCD图像中提取海冰厚度和密集度信息的具体细节将在第三章进行介绍。 2.1.2航空遥感航空遥感是海冰现场调查中另外一项常用的观测手段。由于以直升机作为移动观测平台，因此它可以获取更大范围内海冰特征。在海冰航空遥感中通常的作业项目包括利用数码相机获取海冰冰情、利用红外探头获取海冰表面温度、利用激光测距仪获取海冰表面起伏、利用EM设备获取海冰厚度等。在这里我们主要关心的是海冰航拍技术，在中国的历次极地考察中，利用航拍技术己经获取了大量的海冰图像，为研究大范卜伺内海冰形态特征提供了依据。
固定在直升机外侧的数码设备Fig.2.5DigitaldevieefixedoutsidethehelieoPter
【参考文献】：
期刊论文
[1]电阻率冰厚监测装置在南极海冰考察中的应用[J]. 窦银科,常晓敏,秦建敏. 太原理工大学学报. 2006(04)
[2]南大洋冰山特征初步分析[J]. 李志军,卢鹏. 大连理工大学学报. 2006(03)
[3]极地海冰的研究及其在气候变化中的作用[J]. 唐述林,秦大河,任贾文,康建成. 冰川冻土. 2006(01)
[4]Arctic sea ice distribution in summer based on aerial photos[J]. LU Peng1, LI Zhijun1, ZHANG Zhanhai2, DONG Xilu3 1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China2. Polar Research Institute of China, Shanghai 200129, China 3. School of Electronics and Information Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Acta Oceanologica Sinica. 2005(06)
[5]冰厚变化的现场监测现状和研究进展[J]. 李志军,韩明,秦建敏,郗玉珠,卢鹏. 水科学进展. 2005(05)
[6]渤海冰漂移对海面风场、潮流场的响应[J]. 吴龙涛,吴辉碇,李万彪,刘钦政,张蕴斐,刘煜,白珊. 海洋学报(中文版). 2005(05)
[7]海冰厚度的现场图像测量方法[J]. 毕祥军,于雷,王瑞学,岳前进. 冰川冻土. 2005(04)
[8]南极海冰与气候[J]. 康建成,唐述林,刘雷保. 地球科学进展. 2005(07)
[9]基于遥感影像的北极海冰厚度和密集度分析方法[J]. 卢鹏,李志军,董西路,张占海,陈陟. 极地研究. 2004(04)
[10]海冰拖曳系数的确定方法研究[J]. 季顺迎,王瑞学,毕祥军,岳前进. 冰川冻土. 2003(S2)
博士论文
[1]冰激海洋平台振动的动力模型试验研究[D]. 黄焱.天津大学 2004
[2]冰载荷的识别及冰激振动的实验与数值模拟[D]. 张运良.大连理工大学 2002
[3]海冰与近海结构物作用的物理模拟研究[D]. 曲月霞.大连理工大学 2001
[4]渤海海冰数值模拟及其工程应用[D]. 季顺迎.大连理工大学 2001
硕士论文
[1]冰对码头水工结构作用力的物理模拟试验研究[D]. 张丽敏.大连理工大学 2006
[2]不同冰速下半圆型构件冰作用力试验与研究[D]. 周森.大连理工大学 2004
本文编号：3286053
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
CCD摄像头Fig.2.2CCDeamera
和抗海水腐蚀。通过云台可以控制摄像头的方向，当摄像头垂直向下时，可以观测到船体下方破碎翻转的海冰厚度;当摄像头倾斜向外时，可以观测到较大范围内的海冰类型和密集度。图2.3中所示的是船侧CCD摄像系统的实物全貌，其中船体外侧悬挂的小球是进行图像标定时的参考物。从CCD图像中提取海冰厚度和密集度信息的具体细节将在第三章进行介绍。 2.1.2航空遥感航空遥感是海冰现场调查中另外一项常用的观测手段。由于以直升机作为移动观测平台，因此它可以获取更大范围内海冰特征。在海冰航空遥感中通常的作业项目包括利用数码相机获取海冰冰情、利用红外探头获取海冰表面温度、利用激光测距仪获取海冰表面起伏、利用EM设备获取海冰厚度等。在这里我们主要关心的是海冰航拍技术，在中国的历次极地考察中，利用航拍技术己经获取了大量的海冰图像，为研究大范卜伺内海冰形态特征提供了依据。
固定在直升机外侧的数码设备Fig.2.5DigitaldevieefixedoutsidethehelieoPter
【参考文献】：
期刊论文
[1]电阻率冰厚监测装置在南极海冰考察中的应用[J]. 窦银科,常晓敏,秦建敏. 太原理工大学学报. 2006(04)
[2]南大洋冰山特征初步分析[J]. 李志军,卢鹏. 大连理工大学学报. 2006(03)
[3]极地海冰的研究及其在气候变化中的作用[J]. 唐述林,秦大河,任贾文,康建成. 冰川冻土. 2006(01)
[4]Arctic sea ice distribution in summer based on aerial photos[J]. LU Peng1, LI Zhijun1, ZHANG Zhanhai2, DONG Xilu3 1. State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China2. Polar Research Institute of China, Shanghai 200129, China 3. School of Electronics and Information Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China. Acta Oceanologica Sinica. 2005(06)
[5]冰厚变化的现场监测现状和研究进展[J]. 李志军,韩明,秦建敏,郗玉珠,卢鹏. 水科学进展. 2005(05)
[6]渤海冰漂移对海面风场、潮流场的响应[J]. 吴龙涛,吴辉碇,李万彪,刘钦政,张蕴斐,刘煜,白珊. 海洋学报(中文版). 2005(05)
[7]海冰厚度的现场图像测量方法[J]. 毕祥军,于雷,王瑞学,岳前进. 冰川冻土. 2005(04)
[8]南极海冰与气候[J]. 康建成,唐述林,刘雷保. 地球科学进展. 2005(07)
[9]基于遥感影像的北极海冰厚度和密集度分析方法[J]. 卢鹏,李志军,董西路,张占海,陈陟. 极地研究. 2004(04)
[10]海冰拖曳系数的确定方法研究[J]. 季顺迎,王瑞学,毕祥军,岳前进. 冰川冻土. 2003(S2)
博士论文
[1]冰激海洋平台振动的动力模型试验研究[D]. 黄焱.天津大学 2004
[2]冰载荷的识别及冰激振动的实验与数值模拟[D]. 张运良.大连理工大学 2002
[3]海冰与近海结构物作用的物理模拟研究[D]. 曲月霞.大连理工大学 2001
[4]渤海海冰数值模拟及其工程应用[D]. 季顺迎.大连理工大学 2001
硕士论文
[1]冰对码头水工结构作用力的物理模拟试验研究[D]. 张丽敏.大连理工大学 2006
[2]不同冰速下半圆型构件冰作用力试验与研究[D]. 周森.大连理工大学 2004
本文编号：3286053
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