Морской лед является ключевым объектом мониторинга морской среды, оптическое дистанционное зондирование может предоставить техническую поддержку для точного мониторинга морского льда, обеспечивая динамическое наблюдение и количественную оценку морского льда. Созвездие китайских спутников океанического цвета Haiyang-1C/D (HY-1C/D) оснащено Прибором прибрежной зоны CZI (Coastal Zone Imager) и сканером океанического цвета и температуры COCTS (Chinese Ocean Color and Temperature Scanner), предназначенными для мониторинга морского льда. В данном исследовании в качестве области изучения выбран морской лед в заливе Ляодун в Желтом море Китая в период с декабря 2021 по март 2022 года. Собраны спутниковые изображения HY-1C/D в ледовый период для исследования распознавания и оценки морского льда, оценена эффективность распознавания морского льда с использованием данных CZI и COCTS, проанализированы характеристики изображения типичных объектов (морской лед, морская вода, облака) в оптическом (видимый - ближний инфракрасный) и тепловом инфракрасном диапазонах. Кроме того, учитывая влияние облаков на распознавание морского льда в оптических изображениях, на основе механизма радиационного отклика и различий в характеристиках изображений в указанных диапазонах предложен метод облачной маски для области распространения морского льда на спутниках HY-1C/D, позволяющий точно выделять лед. На основе распознавания дополнительно оценена эффективность оптического дистанционного зондирования плотности морского льда — ключевого физического параметра с использованием данных спутников HY-1C/D. Результаты показывают, что внедрение теплового инфракрасного диапазона и использование разницы яркостных температур льда и облаков для маскирования облаков позволяют извлекать пиксели морского льда с помощью глобального порога; благодаря высокоточной сегментации морского льда на изображениях CZI и COCTS удалось оценить плотность морского льда, эффективно отражающую смешение пикселей морского льда и морской воды, что приводит к демикшированию пикселей и повышению точности оценки площади ледового покрова. В целом, предложенный метод демонстрирует высокую точность и устойчивость к помехам в распознавании и извлечении морского льда из данных HY-1C/D, и может служить методической основой для коммерческих приложений мониторинга морского льда на китайских океанических оптических спутниках.
关键词
Спутник Haiyang-1C/D;морской лед;спектральные характеристики;яркостная температура;обнаружение облаков;плотность морского льда