Identificación y estimación del hielo marino en la península de Liaodong del satélite HY-1C/D

LI Ling ,  

SUO Ziyi ,  

SHI Lijian ,  

WANG Qing ,  

JIAO Junnan ,  

TANG Jun ,  

LU Yingcheng ,  

摘要

El hielo marino es un objeto clave de monitoreo ambiental marino, la teledetección óptica puede proporcionar soporte técnico para el monitoreo detallado del hielo marino, y realiza el monitoreo dinámico y la estimación cuantitativa del hielo marino. La constelación de satélites de oceanografía china, el satélite Haiyang-1C/D (HY-1C/D), transporta el Imager de Zona Costera (CZI) y el Escáner de Color del Océano y Temperatura China (COCTS) adecuados para el monitoreo del hielo marino, con la capacidad de realizar aplicaciones de monitoreo comercial de hielo marino. Este estudio se centra en el hielo marino del mar de Bohai y la península de Liaodong de China de diciembre de 2021 a marzo de 2022, recopila datos de imagen de satélite HY-1C/D durante el período de hielo, desarrolla la identificación y estimación del hielo marino, evalúa la eficacia de la identificación de CZI y COCTS sobre hielo marino, analiza las características de imagen de objetivos típicos como hielo marino, agua de mar, nubes, etc. en bandas ópticas (visible-infrarrojo cercano) y térmicas de infrarrojos; además, debido a que la identificación del hielo marino en imágenes de teledetección óptica es fácilmente perturbada por nubes, se propone un método de máscara de nube aplicable a áreas de distribución de hielo marino de HY-1C/D basado en las diferencias mecánicas de respuesta de teledetección en estas bandas y diferencias de características de imagen, y realiza una extracción precisa del hielo marino; sobre la base de la identificación, se evalúa aún más la eficacia de la estimación de la densidad de hielo marino, un parámetro físico clave, utilizando datos de satélite HY-1C/D. Los resultados muestran que la introducción de bandas de infrarrojos térmicos y el uso de diferencias de brillo del hielo marino y las nubes permiten la máscara de nubes utilizando un umbral global, lo que hace posible la extracción de píxeles de hielo marino; a través de la extracción de hielo marino de alta precisión en imágenes de CZI y COCTS, se logra una estimación adicional de la densidad de hielo marino, lo que refleja efectivamente el grado de mezcla de hielo marino y agua de mar en píxeles, logrando así el efecto de desmezcla de píxeles de hielo-mar y aumentando la precisión de la estimación del área de cobertura de hielo marino. En resumen, el método de este estudio tiene una alta precisión y capacidad anti-interferencia en la identificación y extracción de hielo marino en imágenes de satélite HY-1C/D, y puede proporcionar una referencia para la aplicación comercial de monitoreo de hielo marino de satélites ópticos marinos nacionales.

关键词

satélite Haiyang-1C/D; hielo marino; características espectrales; brillo de temperatura; detección de nubes; densidad de hielo marino

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