基于深度学习的SAR影像海冰分类研究
发布时间：2021-06-15 07:02
世界大洋约有34%的面积被海冰覆盖,一方面海冰可以对全球气候、热量平衡、水量平衡有重要影响,是全球气候变化的重要监测因子;另一方面海冰能对船舶航行、海底采矿及极地海洋考察等形成严重障碍,甚至造成特大灾害事件。很多国家都对海冰进行了密切的监测,而海冰分类是海冰监测的主要任务之一。由于合成孔径雷达雷达（SAR）具有全天时、全天候、穿透性强、不受云层遮挡等特点,且其数据量和时空分辨率日益增加,SAR影像成为了海冰分类的主要数据来源。目前基于SAR影像的海冰分类方法可以总结为两类:一类是基于海冰物理特性与SAR成像参数关系的海冰分类,这种方法需要一定的遥感成像专业背景;另一类基于传统的图像特征分类,这种方法往往提取图像的底层特性,对高精度、多类型海冰分类具有局限性。近年来深度学习在图像分类和目标识别方面取得了巨大的成功,为基于深度学习的SAR影像海冰分类研究奠定了基础,但仍面临多方面的挑战:一是基于深度学习方法的图像分类任务依赖于大规模标记数据集进行模型训练,而由于海冰存在的极端环境,实测数据获取困难,目前没有基于SAR影像的大型海冰分类数据集。二是根据海冰发展过程而定义...
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CIS的每周冰蛋图（左：海冰分类；右：海冰密集度）
CIS的蛋码图
（a）HH （b）HV （c）VV图 2-4 San Francisco 海湾地区的不同极化方式 SAR 成像效果效果。（图像源于文献[68]）Fig 2-4 SAR Imaging Effect of Different Polarization Mode in San FranciscoArea.将同极化和交叉极化的方式相结合就是多极化雷达，多极化方式可以为海冰识别获取到更多有用信息，基于多极化的 SAR 更容易得到海冰表面特征，从而提高海冰类型的识别。比如一年冰由于具有表面粗糙或变形特点，而多年冰的体散射较强，所以他们在交叉极化下的后向散射系数都比较高。尼罗冰具有光滑的表面并且含盐量高，同极化和交叉极化的雷达下，尼罗冰都显示出很低的后向散射系数。入射角：入射角，也称为视角，是指雷达的入射光束与局部大地水准面的垂直线之间的角度。 微波和地球表面物体之间的相互作用异常复杂，不同的角度区域会产生不同的反射。入射角是影响雷达后向散射系数的主要因素。 根据雷达距离表面高度的距离，入射角将随着雷达距离目标的近距离到远距离变化而改变，从而影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]北极航道开通背景下中国与北极国家的贸易发展研究[J]. 秦洪军,郭浩,赵向智. 东北亚经济研究. 2018(06)
[2]北极航道的“新平衡”:战略与对策[J]. 梁昊光. 人民论坛·学术前沿. 2018(22)
[3]全球变暖对北极生物多样性的影响研究[J]. 林芯羽. 低碳世界. 2018(12)
[4]北极航线开发与“冰上丝绸之路”建设:一个文献综述[J]. 李振福,陈卓,陈雪,陈霄. 中国海洋大学学报(社会科学版). 2018(06)
[5]让北极资源更多造福人类——“冰上丝绸之路”的未来畅想[J]. 金暄. 中国远洋海运. 2018(10)
[6]“冰上丝绸之路”与北极航线开发[J]. 李振福. 人民论坛·学术前沿. 2018(11)
[7]经略北极 尽早行动——专访中国极地研究中心极地战略研究室主任张侠[J]. 杨海霞,张侠. 中国投资. 2018(07)
[8]北极西北航道潜在经济影响及中国对策——基于全球多区域可计算一般均衡[J]. 丛晓男. 世界经济与政治. 2017(02)
[9]2014年初雪龙船在南极被海冰围困期间海洋气象环境分析[J]. 张林,李春花,柴先明,魏立新,李明,孙启振,李志强,赵杰臣,赵彪,刘富彬,田忠翔,孟上,孙虎林,马静,苏博,于海鹏,刘洋. 极地研究. 2014(04)
[10]北极资源的开发与利用[J]. 史佳卉. 湖南农机. 2012(01)
博士论文
[1]宽幅多极化SAR海冰信息提取方法与类型识别研究[D]. 刘惠颖.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]渤海辽东湾冰区工程点雷达海冰监测和预报技术研究[D]. 赵宝刚.大连海事大学 2008
硕士论文
[1]1979-2017年北极航道冰情变化研究[D]. 王蔓蔓.南京大学 2018
[2]基于ScanSAR海冰图像的冰水解译[D]. 张盼.合肥工业大学 2016
本文编号：3230684
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CIS的每周冰蛋图（左：海冰分类；右：海冰密集度）
CIS的蛋码图
（a）HH （b）HV （c）VV图 2-4 San Francisco 海湾地区的不同极化方式 SAR 成像效果效果。（图像源于文献[68]）Fig 2-4 SAR Imaging Effect of Different Polarization Mode in San FranciscoArea.将同极化和交叉极化的方式相结合就是多极化雷达，多极化方式可以为海冰识别获取到更多有用信息，基于多极化的 SAR 更容易得到海冰表面特征，从而提高海冰类型的识别。比如一年冰由于具有表面粗糙或变形特点，而多年冰的体散射较强，所以他们在交叉极化下的后向散射系数都比较高。尼罗冰具有光滑的表面并且含盐量高，同极化和交叉极化的雷达下，尼罗冰都显示出很低的后向散射系数。入射角：入射角，也称为视角，是指雷达的入射光束与局部大地水准面的垂直线之间的角度。 微波和地球表面物体之间的相互作用异常复杂，不同的角度区域会产生不同的反射。入射角是影响雷达后向散射系数的主要因素。 根据雷达距离表面高度的距离，入射角将随着雷达距离目标的近距离到远距离变化而改变，从而影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]北极航道开通背景下中国与北极国家的贸易发展研究[J]. 秦洪军,郭浩,赵向智. 东北亚经济研究. 2018(06)
[2]北极航道的“新平衡”:战略与对策[J]. 梁昊光. 人民论坛·学术前沿. 2018(22)
[3]全球变暖对北极生物多样性的影响研究[J]. 林芯羽. 低碳世界. 2018(12)
[4]北极航线开发与“冰上丝绸之路”建设:一个文献综述[J]. 李振福,陈卓,陈雪,陈霄. 中国海洋大学学报(社会科学版). 2018(06)
[5]让北极资源更多造福人类——“冰上丝绸之路”的未来畅想[J]. 金暄. 中国远洋海运. 2018(10)
[6]“冰上丝绸之路”与北极航线开发[J]. 李振福. 人民论坛·学术前沿. 2018(11)
[7]经略北极 尽早行动——专访中国极地研究中心极地战略研究室主任张侠[J]. 杨海霞,张侠. 中国投资. 2018(07)
[8]北极西北航道潜在经济影响及中国对策——基于全球多区域可计算一般均衡[J]. 丛晓男. 世界经济与政治. 2017(02)
[9]2014年初雪龙船在南极被海冰围困期间海洋气象环境分析[J]. 张林,李春花,柴先明,魏立新,李明,孙启振,李志强,赵杰臣,赵彪,刘富彬,田忠翔,孟上,孙虎林,马静,苏博,于海鹏,刘洋. 极地研究. 2014(04)
[10]北极资源的开发与利用[J]. 史佳卉. 湖南农机. 2012(01)
博士论文
[1]宽幅多极化SAR海冰信息提取方法与类型识别研究[D]. 刘惠颖.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]渤海辽东湾冰区工程点雷达海冰监测和预报技术研究[D]. 赵宝刚.大连海事大学 2008
硕士论文
[1]1979-2017年北极航道冰情变化研究[D]. 王蔓蔓.南京大学 2018
[2]基于ScanSAR海冰图像的冰水解译[D]. 张盼.合肥工业大学 2016
本文编号：3230684
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