【摘 要】
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海冰作为地球气候系统的一个重要组成部分,不仅会对海洋水文情况本身产生影响,对气候变化、生态环境、人类的社会实践活动也会产生巨大影响。如何及时准确地获取海冰信息对于预防海冰灾害、了解气候变化等方面具有重要意义。本文利用不同地物的光谱特征、纹理特征等,采用随机森林算法,研究了海冰自动检测方法,主要包括以下工作:（1）以HY-1C/CZI影像为数据源,通过主成分分析进行光谱和纹理特征提取,采用随机森林算
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海冰作为地球气候系统的一个重要组成部分,不仅会对海洋水文情况本身产生影响,对气候变化、生态环境、人类的社会实践活动也会产生巨大影响。如何及时准确地获取海冰信息对于预防海冰灾害、了解气候变化等方面具有重要意义。本文利用不同地物的光谱特征、纹理特征等,采用随机森林算法,研究了海冰自动检测方法,主要包括以下工作:（1）以HY-1C/CZI影像为数据源,通过主成分分析进行光谱和纹理特征提取,采用随机森林算法挖掘出光学遥感影像一年冰自动检测规则,实现基于规则的一年冰自动提取。然后,基于海冰提取结果,提出了两种适用于HY-1C/CZI影像的海冰厚度反演方法,其一利用随机森林算法对海冰类型进行识别,通过不同类型海冰的厚度进行总体估算;其二通过建立与Landsat-8/OLI影像对应的回归方程,得到HY-1C/CZI影像的宽波段反射率,进而反演海冰厚度。实验结果表明,相较于基于海冰类型识别的海冰厚度反演方法,本文提出海冰自动检测方法能够更高精度的检测出海冰覆盖范围。而且,由于HY-1C影像的时间分辨率为2-3天,本文提出的海冰厚度反演方法不仅能够具有与Landsat影像相近的精度,而且在时间频度上,HY-1C影像反演的海冰厚度数据基本达到MODIS影像海冰监测能力。（2）考虑到光学影像存在云覆盖,本文采用随机森林算法进行海冰检测时,将云也作为一类,首先进行去除。然后,考虑到同一区域相邻日期的海冰范围变化不大,结合多时相影像的海冰检测结果图,以10天为间隔获取最终的海冰分布范围结果图。为验证本文方法的有效性,以北极波弗特海区为研究区域,收集并生成了2000年-2020年间每4年间隔的海冰分布范围图。研究发现,20年间海冰的总体变化呈先下降后上升趋势。
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