海冰的监测方法有哪些
7 第七章海冰观测
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第七章 海冰观测
第一节 海冰概况
海冰的性质
海冰融化成液体后的盐度，称为海冰的盐度。其值为 3~25。它与海水的盐度、结冰的速率、和冰龄等有关。如 果海水的盐度高，结冰又较快，则海冰的盐度就会高。冰龄 长，海冰的含盐度就会低。
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第七章 海冰观测
第一节 海冰概况
海冰的性质
海冰密度为0.85~0.94g/cm3，略小于海水的密度，所 以冰块一般都浮在海面。 • 形状规则的海冰，露出海面的部分，为总厚度的
北冰洋巴伦支海等海域 2-3米厚的一冬冰
渤海等海域 结冰程度不同
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第七章 海冰观测
1969年2～3月，渤海发生百年不遇的大冰封灾害， 整个渤海被几十厘米至一两米、甚至八九米厚的坚冰封堵 了50天之久。进出天津港的123艘客货轮中，7艘被海水 推移搁浅，19艘被海水夹住不能动，25艘由破冰船破冰后 才得以逃脱，5艘万吨级货轮螺旋浆被海冰碰坏，1艘巨轮 被海冰挤压破裂进水，引水船螺旋浆也被海冰破坏、船体 变形，航标灯全部被海冰挟走。天津港务局观测平台被海 冰推倒，海洋石油1号钻井平台支座拉筋被海冰割断而倒 塌，2号钻井平台也被海冰推倒。不冻港的塘沽港、秦皇 岛港遭港也遭海冰灾害，损失惨重。
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第七章 海冰观测
海冰观测要素/类别：浮冰观测、固定冰观测和冰山观测。 海冰的辅助观测项目：海面能见度、气温、风速、风向及 天气现象。 海冰观测的时间：连续站每2h观测一次，大面站船到站即 观测。
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第七章 海冰观测
第一节 海冰概况
第二节 冰量和浮冰密集度观测
第三节 第四节 第五节
冰型、冰的外貌特征和冰状观测
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第七章 海冰观测
第一节 海冰概况
海冰遥感监测技术研究
海冰遥感监测技术研究第一章：引言海冰是指在海洋上形成的结冰层，是海洋的一个重要组成部分。
全球气候变化加剧，气温上升导致海冰面积减少，特别是北极地区，海冰稳定性大幅下降，这对气候变化可能产生很大的影响。
针对这个问题，科学家们一直在通过多种方法探测海冰的变化情况，其中遥感技术是一种非常有效的方法。
本文将对海冰遥感监测技术进行介绍和分析。
第二章：遥感监测技术简介遥感监测技术是通过利用飞机、卫星、无人机等远距离传感器设备采集特定数据来获取目标物体地理信息的技术。
利用遥感技术，科学家们可以测量海冰面积、厚度、形状、密度等参数，并将这些数据用于研究海洋和大气的相互作用和气候变化的影响。
遥感技术的优点是其高效性和非侵入性，因此可以最大程度地减少野外工作，节省人力物力成本的同时，保护环境。
第三章：海冰遥感监测技术的种类1.微波遥感微波遥感技术是通过卫星或飞机上的微波雷达，利用微波通过云层到达地面和反弹，测量反射或吸收的微波信息来检测海冰的位置和特性。
微波遥感可以在各种天气条件下进行，但其精度和分辨率较低。
此外，由于微波的穿透力不是很强，所以仅能探测到海冰的表面和一些厚度较低的海冰。
2.雷达遥感雷达遥感技术是通过卫星或飞机上的雷达设备，通过测得的雷达信号来分析海冰密度和形状。
该技术比微波遥感更准确，可以在更大的范围内测量海冰，但对于较厚的海冰，有时需要更高的频率探测来获得更高的分辨率。
3.激光遥感激光遥感技术是通过在卫星或飞机上安装激光测距仪来测量和记录海冰的高程和形状。
该技术具有高精度和高分辨率的优点，但受天气和太阳光等因素影响较大，仅限于白天和晴朗的天气中进行。
4.红外遥感红外遥感技术是通过在卫星或飞机上安装红外传感器来收集数据，通过分析传感器收集的海冰表面温度的变化确定海冰的位置和厚度。
该技术对于白天和晚上都可以进行，并且在雾和云层覆盖的情况下仍然有效，但在冬季和夏季的光照条件下会有局限。
第四章：海冰遥感监测技术的应用1.海洋渔业利用遥感技术监测海冰可以提供有关渔业资源的重要信息，包括海洋中所有的生物、营养和生态系统的变化。
海冰 海表盐度
海冰海表盐度
摘要：
1.海冰的定义和形成
2.海表盐度的定义和测量方法
3.海冰对海表盐度的影响
4.海表盐度对海冰的影响
5.我国海冰和海表盐度的分布特点
正文：
海冰是指在海洋中形成的冰，通常在寒冷的冬季形成，并在温暖的夏季融化。
海冰的形成与海洋表层的温度有关，当海水温度下降到冰点以下时，海水中的盐分会被冻结，形成海冰。
海表盐度是指海水表面的盐度，通常用百分比表示。
海表盐度的测量方法有多种，其中最常见的是使用盐度计进行测量。
盐度计可以精确地测量海水中的盐分含量，从而得出海表盐度的值。
海冰对海表盐度的影响主要体现在两个方面。
一方面，海冰的形成会降低海表盐度。
当海水中的盐分被冻结成海冰时，海表盐度会相应降低。
另一方面，海冰的融化会提高海表盐度。
当海冰融化时，其中的盐分会重新溶解在海水中，从而提高海表盐度。
海表盐度对海冰的影响主要体现在海冰的形成和融化过程中。
当海表盐度较高时，海水的冰点会降低，使得海冰更容易形成。
相反，当海表盐度较低时，海水的冰点会升高，使得海冰更难形成。
我国海冰和海表盐度的分布特点主要受到地理位置和气候的影响。
在我国，海冰主要分布在北部沿海地区，尤其是在冬季，海冰覆盖面积较大。
海表盐度则主要分布在东部沿海地区，由于东部沿海地区的气候较为湿润，海表盐度相对较低。
而在西部沿海地区，由于气候较为干燥，海表盐度相对较高。
总的来说，海冰和海表盐度之间存在着相互影响的关系。
极地海冰浮标观测技术
前沿J3F R ONT I E R 极地海冰浮标观测技术陈超孪丙瑞席颖窦银科蓝水盛罗光富极区多尺度气-冰-海相互作用是全球气候系统变化的热点和难点之一,利用海冰浮标.连续自动获取冰面气象，海冰以及冰下上层海洋的环境数据，是开展气-冰-海相互作用研究的最关键手段北极是影响我国天气气候的关键区域之一，冬季极 地冷空气南下是造成欧亚大陆阶段性强降温和强降雪 的主要原因之一。
认识北极变化对欧亚冬季极端天气气候事件的影响，首先就需要了解北极海-冰-气系统本身的影响，而目前开展极地海-冰-气的研究的主要手段为在极地设立观测站，通过飞机或船舶在冰区内部 署营地，布放无人冰站等，相比于其他手段，无人冰站是 一种能够长期原位观测的手段，同时因其相对经济性，使得大范围的布放成为了可能。
依托于布放在接岸固 定冰面或漂流浮冰上的海冰浮标，既可以实现对冰上 气象环境数据和冰下温盐流等数据的长期自动获取，又 可以监测海冰自身的热力和动力过程。
得益于此，近年 来极地海冰浮标的观测结果已经被相关的研究学者广 泛采用。
极地海冰浮标研究现状国际极地海冰浮标研究现状美国国家科学院于1974年提出在整个北冰洋区陈超，硕士研究生；李丙瑞，研究员；席颖，研究员；蓝木盛，硕士 研究生;罗光富，硕十研究生:中国极地研究中心，上海200136,::窦银科：教授，太原理工大学，太原030024:Chen Chao, Master Degree Candidate; Li Bingrui, Professor; Xi Ying, Professor; Lan Mushen, Master Degree Candidate; Luo Guangfu, Master Degree Candidate: Polar Research Institute of China, Shanghai 200136. Dou Yinke: Professor, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024.域建立监测网络的提议，通过浮标进行监测海平面的温度、气压以及海冰的漂移轨迹m，因此根据该建议，1978年北极海洋浮标计划在华盛顿大学应用物理实验 室极地科学中心成立，并用于支持全球天气实验，该计 划持续到1990年。
海冰观测介绍
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4 海冰观测点的选择
海区测点的布设
原则上测点与测点之间的距离以其视距的两倍为 好。此外，还要考虑到岸边常规观测点的配合，组成 观测网，以便达到既有重点，又能全面、系统的了解 海区冰情概况。
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六、冰量和浮冰密集度观测
1 冰量和浮冰密集度的定义 冰量为能见海域内海冰覆盖的面积占该海域面积的成数。
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＊一年冰
＊多年冰
＊随风、浪、
流漂泊不定的 浮冰
＊与海岸、岛
屿、海底冻结 在一起的固定 冰
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二、海冰主要分布区
（2-3米厚的一冬冰） 南极海冰
北冰洋海冰
3-4米厚的多年冰 渤海海冰
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三、海冰的影响
海冰是全球气候系统的重要因子，覆盖世界海洋中7%
的区域。海冰在两极及高纬地区随季节变化。
海冰使地球表面获取的太阳辐射能量显著减少，极大 地控制海洋与大气之间的热、能量、动量交换。其凝结和 融化过程中，关联的盐分和热量通量影响上层海洋的密度 结构。而密度结构随时间的变化导致深水层甚至海底的结
一、海冰分类
海冰是海洋中一切冰的总称，其分类可见下表
根据 海冰来源 根据 发展阶段 根据 海冰外貌 根据 存在时间 根据 运动形式
＊冰
＊极地大陆冰
川或山谷冰川 崩裂滑落海中 的冰山
＊初生冰 ＊尼罗冰 ＊莲叶冰 ＊灰冰 ＊灰白冰 ＊白冰（厚
冰）
＊平整冰 ＊重叠冰 ＊堆积冰 ＊冰脊 ＊冰丘 ＊冰山 ＊裸冰 ＊雪帽冰
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四、海冰观测项目
海冰观测的类别有：浮冰观测项目，固定冰观测项目，冰山观测项目。
浮冰观测项目：冰量、密集度、冰型、表面特征、冰状、流冰块大 小、流冰方向和速度、冰厚及冰区边缘线。 固定冰观测项目：冰型和冰界。具体来说，有堆积量、堆积高度、 固定冰宽度和厚度。 冰山观测项目：位置、大小、形状、及漂流方向和速度。 海冰的辅助观测项目：海面能见度、气温、风速、风向及天气现象。 海冰观测的时间：连续站每2h观测一次，大面站 船到站即观测。
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍海冰是海洋中一切冰的总称，它包括由海水冻结而成咸水冰以及由江河入海带来的淡水冰，也包括极地大陆冰川或山谷冰川崩裂滑落海中的浮冰和冰山。
海冰观测的要素包括：浮冰观测、固定冰观测和冰山观测。
检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。
我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的表示。
记录时取整数。
观测时环视整个海面，估计浮冰分布面积占整个能见海域面积的成数。
海面无冰时，记录栏空白；浮冰分布面积占整个能见海域面积不足半成时，冰量记“0”；占半成以上，不足一成半时，冰量记“1”，余类推。
整个能见海面布满浮冰时，冰量记“10”，有缝隙时记“10-”。
海面能见度小于或等于1 km时，不进行冰量观测，记录栏记横杠“-”。
2、密集度观测密集度为浮冰覆盖面积与浮冰分布面积的比值。
密集度观测和记录方法与冰量相同。
海面无冰时，密集度栏空白；冰量为“0”时，密集度记“0”。
当浮冰分布的海域内有超过其面积一成以上的完整无冰水域时，此水域不能算作浮冰分布海域。
当海面上有两个或两个以上浮冰分布区域时，应分别进行观测，取平均值作为密集度。
3、冰型观测冰型是根据海冰的生成原因和发展过程而划分的海冰类型。
观测时环视整个能见海面，根据要求判断其所属类型，用符号记录。
当海面上同时存在多种冰型时，按量多少依次记录；量相同时，按厚度大小的顺序记录。
每次观测最多记五种。
当海冰距离观测点很远，无法判定冰型时，冰型栏记横杠“-”。
4、冰表面特征观测冰表面特征是指浮冰在动力或热力作用下所呈现的外貌。
观测时环视整个能见海面，按要求判断其所属种类，用符号记录。
b）当同时存在两种或两种以上冰表面特征时，按其数量多少依次记录﹔量相同时，按要求所列顺序记录。
每次观测最多记三种。
海冰观测：固定冰观测1、冰型观测固定冰冰型是依冰的生成和形态等划分的固定冰类型。
观测时环视整个能见海面，按要求判定其所属类型，用符号记录。
海洋监测技术 7.4章 海冰应急监测
四、极地海区形成大洋底层水
特别在南极大陆架上海水的大量冻结，使冰下海水具有增盐、低温、 高密的特性，它沿陆架向下滑沉可至底层，形成所谓南极底层水，并向 三大洋散布，从而对海洋水文状况具有十分重要的影响。
极地冰层在迅速融化。去年全球平均地表温度比上世纪6090年代间的平均气温高了约0.5℃，许多国家和地区的气温 在过去的一年中都创下历史新高；气候普暖使当地人的传 统生活方式受到威胁，如永冻层土壤融化导致房屋倒塌； 海冰的减少导致海洋生态系统变化，影响到海洋哺乳动物
2009-2010年冬季渤海和黄海北部海冰面积统计
7.4.3 海冰监测
我国渤海每年冬季都有3个月左右的结冰期，冰情状 况对海上交通和海上生产活动造成较大影响。 冬季严重冰情期间，辽东湾沿岸港口均处于封冻状态。 受海冰影响，中国海洋石油有限公司位于辽东湾的石油平台
需靠破冰船引航才能保证平台供给及石油运输。由于较准确
等。
发布内容包括：海冰趋势、冰期、流冰范围、 冰厚等。
海洋卫星在海冰监测和预警方面应用成果
海洋一号海冰监测图像
HY－1A卫星海冰遥感图像 （2002年12月29日）
HY-1A卫星反演的渤海海冰密集度图 （2002年12月29日）
HY-1卫星CCD海冰遥感实况 (2003年2月12日)
这是利用EOS气象卫星2008年2月20日 观测到的 渤海海域海冰监测产品图像，在图中我们可以 看到位于渤海湾的海冰。
向下输送，同时把底层富含浮游植物所需要的营养盐类的肥 沃海水输送到表层，有利于生物的大量繁殖。因此，有结冰
的海域，特别是极地海区往往具有丰富的渔业资源。例如南
极的鳞虾和鲸渔场闻名世界，与此即有直接关系。 融冰时，表层会形成暖而淡的水层覆盖在高盐的冷水之 上，出现密度跃层，这又会影响各种水文要素的铅直分布和 上下水交换。
针对海冰的测绘技术及其应用
针对海冰的测绘技术及其应用随着全球气候变化的不断加剧，海冰的变化成为人们关注的热点之一。
海冰的形态、分布和厚度等信息对于气象、海洋学和环境保护等领域具有重要的科学价值和实际应用。
为了获取准确的海冰数据，科学家们不断探索各种测绘技术并将其应用于海冰研究和监测中。
一、遥感技术在海冰测绘中的应用遥感技术是一种通过卫星、飞机或无人机等途径，对地表进行非接触式探测和测量的方法。
在海冰测绘中，遥感技术发挥着重要的作用。
通过遥感技术，科学家们可以获取大范围的海冰数据，从而更好地理解和预测海冰的变化。
1. 可见光和红外遥感可见光和红外遥感是最常用且成本较低的海冰测绘方法之一。
通过卫星或飞机上的相机，可以获取海冰的高分辨率影像，用于观察海冰的分布和形态。
此外，红外遥感技术还可以检测海冰的温度和热辐射特征，对海冰的研究有着重要的意义。
2. 微波遥感由于海冰对微波辐射的反射和散射特征与周围环境不同，因此微波遥感技术可以通过对海冰图像进行解析和处理，获取海冰的分布、面积、厚度等信息。
这种技术不受天候和光照条件的限制，适用于全天候的海冰监测。
二、声学测量技术在海冰测绘中的应用声学测量技术是利用声波在海洋中传播的特性，对海冰进行测量和定位的方法。
这种技术在海冰测绘中被广泛应用，特别适用于对海冰的厚度进行测量。
1. 浮标声学测量科学家们利用浮标携带声波探测仪器，将它们投入到海洋中测量海冰的厚度。
这种方法不仅能够获取大面积的海冰数据，还可以实时监测海冰的变化情况。
2. 潜艇声学测量潜艇声学测量技术是一种高精度的海冰测绘方法。
通过在潜艇上安装声学传感器，科学家们可以利用声波穿越海冰，测量海冰的厚度和形态。
这种方法准确且可重复，对于科学家们研究海冰的演变和变化具有重要意义。
三、海洋无人系统在海冰测绘中的应用海洋无人系统是一种无人驾驶的水下或水面航行器，可以利用各种传感器对海冰进行测量和监测。
这种系统不仅可以降低风险和成本，还可以获取高精度的海冰数据。
一种利用ENVISAT RA2雷达高度计探测极地海冰的方法
一种利用ENVISA T RA2雷达高度计探测极地海冰的方法杨磊1,4常晓涛2郭金运1,3柯宝贵4（1.山东科技大学测绘学院，青岛266590；2.国家测绘地理信息局卫星测绘中心，北京100830；3.海岛（礁）测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室，青岛266590；4.中国测绘科学研究院，北京100830）摘要了解极地海冰覆盖范围和表面湿度对于全球温度趋势估计和建立全球气候模型非常关键，严酷自然环境使得卫星测量成为极地海冰观测的主要方式。
本文利用海水和海冰的不同散射特征，给出一种使用ENVISAT雷达高度计（RA-2）后向散射系数数据，研究海冰月平均覆盖范围和表面属性变化的方法，通过与常规辐射计观测的海冰边界和面积比较，证明雷达高度计后向散射系数可准确断海冰覆盖范围，并可以反映海冰表面干湿程度，是一种有效的海冰探测方法。
关键词大地测量学；后向散射系数；海冰探测；ENVISAT RA2；雷达高度计A method of polar sea ice detection using backscattercoefficients byENVISAT RA-2 altimeterLei Yang1,4, Xiaotao Chang2, Jinyun Guo1,3, Baogui Ke4（1.College of Geodesy and Geomatics, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, 266590China；2. Satellite Surveying and Mapping Application Center of NASMG, Beijing 100830, China ；3. Key Laboratory of Surveying and Mapping on Island and Reef of NASMG, Qingdao 266590, China；4. Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing100830, China）Abstract：The changes in sea ice cover and surface humidity are crucial to the prediction of future temperature research and the establishment of global climate model. For the severely polar environment, satellite observations have been used as the main method to monitor sea ice. Considering the variations of scattering characteristics of the sea water and sea ice surface, we developed a method using backscatter coefficients of the ENVISAT satellite radar altimeter RA-2 over polar areas to detect the extent of sea ice and the changes of surface properties. Compared with the radiometer result, it proved to be a effective method to monitor sea ice cover and its variationsKey words：geoddecy, backscatter coefficient, sea ice detection, ENVISAT RA-2, radar altimetry1 引言海冰占据全球海洋总面积的5%-8%，可以反射85%的太阳辐射，消弱极地大气和海洋的热交换，在气候系统中占有重要位置，另外海冰分布对航海和海洋基础设施建设也有影响[1]。
近三年渤海海冰监测与分析
结合油田海域冰情5级标准，确立2009/2010、 2010/2011、2011/2012年冬季海域冰情等级
年度冬季 09-10 10-11 11-12
渤海冰情等级 4.0 3.5
油田海域冰情等级 4.0 3.5
目录
一、海冰的相关概念
1、海冰的形成和分类 2、海冰冰情的时间、空间尺度 3、海域冰情等级划分
无冰期 初冰期 严重冰期 融冰期
12 18 12 14 12 12 2 26 2 24 2 20 1 10 1 22
月 月 月 日 日 日
月 月 日 日
1 4
2 6 2 6 2 4
月 日
月月 月 日日 日
月月月 日日日
17天 27天 41天
31天 27天 17天
21天 21天 17天
2.3近三年海冰冰情的空间分布
冰
严重冰日
融冰日
期
终 冰 期
终冰日
1.3海域冰情等级划分
冰情五级图
渤海海冰冰情划分等级，共分5个等级：轻冰年、偏 轻冰年、常冰年、偏重冰年以及重冰年。
1.3海域冰情等级划分
油田海域冰情等级
胜利油田海域 外缘线 （海里) ＜3 冰厚（㎝） 一般 ＜3 最大 5 外缘线 （海里） ＜5 莱州湾 冰厚（㎝） 一般 ＜10 最大 20 基本无影响 危害性
2.3近三年海冰冰情的空间分布
2010/2011年冬季严重冰期海冰实况
飞燕滩海域
桩西106海域
黄河海港海域 卫星遥感图
2.3近三年海冰冰情的空间分布
2011/2012年冬季严重冰期海冰实况
飞燕滩海域
桩西106海域
黄河海港海域 卫星遥感图
2.4近三年海冰的冰情等级
海冰有几种检测方法
海冰有几种检测方法
大家都知道检测是指用指定的方法检验测试某种物体，包括气体、液体、固体，指定的技术性能指标。
海冰的出现不仅会扰乱人们正常出海的秩序，还会破坏船只的安全出行，所以人们在出海前都会检测海冰，那么大家知道海冰有几种检测方法吗?今天就由的目测法所观测的内容，还不能用其他观测方法完全代替，并且目测结果还是遥测法观测结果的分析依据，所以目测法继续沿用。
2、器测：器测检测法是同目测法相结合的方法。
这种方法是借助工具和仪器，依靠观测员的操作和读数据，如冰厚、冰温、冰密度，堆集高度等。
这些数据是遥测法观测结果进行量值定标处理的依据，所以器测法是海冰监测的重要方法。
3、遥测：遥测检测法是应用现代科学技术建立的先进方法。
这种方法可以完全依赖仪器本身进行观测，如利用卫星能及时、同步、大范围观测海冰。
彩色海冰卫星图片则能直观地一目了然地展示海冰的分布情况。
但是对冰厚、冰温等要素的观测，远不如器测法准确。
实施海冰的监测主要通过设立沿岸固定观测站，临时观测站和雷达站及冰情巡视小分队进行观测;海上建立观测平台，使用破冰船和潜水艇进行观测;空中飞机和天上的卫星构成立体监测系统。
所用仪器繁多，简单的有冰尺、冰钻、棒状温度表、遥测温度仪等;高技术的有声纳、雷达、辐射计、激光剖面仪、立体摄影仪等。
在同类仪器中又有好多种，如雷达中有莹光屏雷达、合成孔径图象雷达等;辐射计中有可见光与红外辐射计、扫描式多通道微波辐射计等。
我国研
制成的红外辐射计和微波辐射计已应用于海冰监测工作。
冰面监测技术在极地环境研究中的应用与进展
冰面监测技术在极地环境研究中的应用与进展在极地环境的研究中，冰面监测技术发挥着至关重要的作用。
极地地区的冰盖、海冰等对于全球气候系统、生态平衡以及人类的未来发展都有着深远的影响。
因此，不断发展和完善冰面监测技术，对于我们深入了解极地环境的变化、预测其未来趋势以及制定相应的应对策略具有重要意义。
一、冰面监测技术的主要类型1、卫星遥感技术卫星遥感技术是目前用于大范围冰面监测的重要手段之一。
通过搭载在卫星上的各种传感器，如光学传感器、微波传感器等，可以获取极地冰面的大范围、高频率的观测数据。
光学传感器能够提供冰面的形态、颜色等信息，从而帮助判断冰面的类型（如多年冰、一年冰等）和范围。
微波传感器则能够穿透云层，在恶劣天气条件下获取冰面的厚度、粗糙度等参数。
2、航空测量技术航空测量技术在局部精细冰面监测中具有独特优势。
利用飞机搭载的测量设备，如激光雷达、合成孔径雷达等，可以对特定区域的冰面进行高精度的测量。
激光雷达能够精确测量冰面的高程，从而计算出冰面的厚度变化。
合成孔径雷达则可以提供冰面内部结构的信息，有助于研究冰盖的稳定性。
3、地面实地监测技术地面实地监测包括在冰面上建立监测站点，使用各种仪器设备进行长期观测。
例如，温度传感器可以监测冰面的温度变化，应力传感器可以测量冰面所承受的应力，GPS 设备可以监测冰面的位移等。
此外，冰芯钻探技术也是一种重要的地面实地监测手段，通过钻取冰芯并对其进行分析，可以获取过去数百年甚至数千年的气候和环境信息。
二、冰面监测技术在极地环境研究中的应用1、气候变化研究极地冰面是地球气候系统的重要组成部分，其变化能够反映全球气候变化的趋势。
通过监测冰面的厚度、面积、质量等参数的变化，可以评估全球气候变暖对极地地区的影响。
例如，冰面的退缩和变薄是全球气候变暖的重要证据之一。
2、海冰动力学研究海冰的运动和变化对于海洋生态系统、航运以及全球气候都有着重要的影响。
利用冰面监测技术，可以实时跟踪海冰的漂移轨迹、速度和方向，研究海冰与海洋环流、大气环流之间的相互作用，从而提高对海冰动力学的理解和预测能力。
一种简单的光学影像海冰自动提取算法
近年来，随着全球气候变暖的加剧，海冰的变化成为了一个备受关注的话题。
对于海冰的监测和研究，光学影像自动提取算法成为了一种重要的工具。
本文将从简单的光学影像海冰自动提取算法出发，深入探讨海冰变化的影响及其在气候变化中的重要性。
1. 海冰自动提取算法的概念海冰自动提取算法是一种利用光学影像对海冰进行自动识别和提取的方法。
通过对影像进行分析和处理，可以快速准确地获取海冰的空间分布信息，为海冰监测和研究提供了重要的数据支持。
这种算法在海洋气象、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
2. 海冰变化对气候变化的影响海冰作为地球气候系统中的重要组成部分，其变化对全球气候变化具有重要影响。
海冰的减少会导致北极地区海域的变暖，加剧了全球气候变暖的程度。
另海冰的消融也会对生态系统和极地动植物的生存造成影响，进而对全球生态平衡产生重要影响。
3. 光学影像海冰自动提取算法的优势相对于传统的海冰监测方法，光学影像海冰自动提取算法具有高效、精准的特点。
通过自动化的识别和提取过程，可以大大减少人力和时间成本，同时提高数据的准确性和可靠性，为海冰研究提供了更多的可能性。
4. 我对海冰自动提取算法的理解和观点作为一种新兴的技术手段，海冰自动提取算法在今后的海冰监测和研究中将发挥更加重要的作用。
我认为，随着技术的不断发展和完善，这种算法将更加普及和成熟，为我们带来更多关于海冰变化的有价值的信息。
我也希望未来这种算法能够结合更多的多传感器数据，从而实现对海冰变化更加全面、立体的监测。
简单的光学影像海冰自动提取算法不仅具有重要的应用价值，而且对于我们理解和研究海冰变化及其对气候变化的影响具有重要的意义。
希望未来这种算法能够不断发展和完善，为全球气候变化的研究提供更多更好的数据支持。
随着全球气候变暖的加剧，海冰的变化成为了一个备受关注的话题。
海冰是指在海洋中形成的冰层，主要分布在极地地区，包括北极和南极。
它不仅是地球气候系统中的重要组成部分，还对全球气候变化和生态系统具有重要影响。
技术路线
1、研究背景渤海每年冬季，人类的海上活动如海洋资源的开发、港口海岸工程设计及海上交通运输等都由于海冰的形成、运动、变化受到不同程度的影响，特别是严重的冰情对海上石油平台和其它海上结构物具有极大的危害作用，阻碍该地区的经济建设与开发，也影响该区域的军舰、潜艇的正常活动，因此，对渤海地区的海冰监测显得尤其重要。
我国系统的海冰监测工作开始于60 年代初期， 80 年代，我国开始大量应用遥感技术监测海冰，卫星遥感技术的应用为海冰监测提供了新手段，遥感技术能快速、周期性地提供海冰的大量有关信息，提高了海冰监测的速度和质量。
本小组根据《基于MODIS的海冰面积遥感监测及其与温度的相关分析》中的分析方法，进行海冰面积随温度变化的研究，对推算海冰面积发展趋势具有重要意义2、成员分工宋旭（组长） MODIS图像处理，像元提取。
论文报告李之骏：对图像进行海陆、海水分离，进行边缘分析，海冰面积计算申骏杰：收集气象资料，对气温资料进行整理。
姚服宏：收集MODIS数据，海冰等相关数据。
论文报告李银峰：绘制图表，数学分析，计算相关系数，得出结论3、实施计划本课题是基于modis传感器的渤海海冰面积遥感监测及其与气温的相关分析，课题实施主要分三个方面进行（一）渤海海冰的面积提取利用MODIS海冰遥感监测原理及海冰反演方法，提取海冰像元并估算海冰面积。
收集近三年来渤海湾冰期MODIS传感器500M分辨率遥感图像，利用ENVI软件进行影像配准和图像正射校正，然后进行云处理，去掉云层影响。
解析根据冰雪水以及陆地在不同波段内反射光谱差异，对遥感图像进行（1）海陆分离根据海水和陆地在遥感影像上形成的像元的灰度值不同分离海面和陆地。
（2）冰水分离在0.5~0.7微米的可见光波段内冰的反射率在30%~60%之间，大小取决于冰体本身、冰面粗糙度和冰所含泥沙量等因素；雪在此波段内的反射率高达80%；而海水在此波段内的反射率只有10%左右。
所以可以用此波段来分离冰、水和雪，根据不同反射率的物体在遥感图像上的灰度值不同，先分离高反射率的雪，在分离低反射率的海水，剩下的部分就是还冰。
海洋调查方法 第六章 海冰观测
6.1.3 海冰结冰过程
4℃
水 密 度
0℃ 淡水
海水 冰点
温度 水密度-温度变化示意图
淡水表面受冷，密度增大，水温降到4℃时，表面水因密度最 大便向下沉，而下层水被迫上升，发生了上下对流作用，一 直进行到上、下层水温都达到4℃为止。此后如果温度继续下 降，表面的冷水便不再下沉，到了0℃就开始结冰。 盐度高于24.695时，最大密度值的温度在冰点以下。接近冰 点的表层水将比下面的暖水重，这便引起了上、下层冷暖水 的对流，从而减慢了海水降温，只有上、下层海水混合至冰 点时，才能发生结冰现象。 海水是从上到下一起结冰的，非常迅速，因此，也容易造成 灾害。
6.1.4 海冰的类型
我国划分的海冰类型
固定冰(Fast ice)
沿着海岸形成、并与海岸或海底冻结在一起的冰。 固定冰在潮汐作用下有时可作铅直升降运动。
浮冰（漂流冰，Pack ice）
任何漂浮在海上，能够随风和流漂移的冰称浮冰。 冰山
从入海冰川分离下来的、高出海面5m以上的巨大冰块。 冰山有漂浮的和搁浅的。
世
一
界
月
海
冰
分
布
七
月
南 北 极 海 冰 分 布
渤海海冰分布
几乎是全球最低纬度（37-41）的 结冰海区 原因: 平均水深只有18米； 冬季常受冷高压控制，多受寒流影 响，热量流失较大； 周围有黄河、辽河、滦河、大清河、 海河注入，海水盐度低。
多出现在渤海（辽东湾、莱州湾、 渤海湾）和黄海北部 一年冰（冰期为3-4个月）
6.1.8 海冰观测点的选择
岸边测点选择
能观测到大范围的海冰情况的地点 测点周围视程内的海冰特征具有代表性
海区测点布设
原则上，测点与测点之间的距离以其视距的 两倍为好。 考虑与岸边常规观测点的配合。
海洋工程中的海冰测量技术研究
海洋工程中的海冰测量技术研究引言：随着全球气候变暖的加剧和北极地区的开放，海洋工程对海冰测量技术的需求越来越迫切。
海洋工程中的海冰测量技术研究旨在通过精确测量和监测海洋冰块的形成、运动和特性，为海洋工程项目的设计、建设和运营提供关键信息。
本文章将就海洋工程中的海冰测量技术进行深入探讨。
1. 海冰测量技术的意义海洋工程中的海冰测量技术对于确保海洋工程的可持续发展至关重要。
准确测量和监测海冰的分布、厚度和运动可以帮助工程师和决策者更好地了解冰冻海洋环境的特征。
从而，能够有效规划和设计海上建筑物、海洋输油管道、桥梁和其他海洋设施，以确保其在严寒、多冰的环境中的安全和稳定性。
2. 海冰测量技术的方法海洋工程中，常用的海冰测量技术包括卫星遥感、声学测距、激光扫描和无人机遥测等。
这些技术可以单独或结合使用，以提供全面而准确的海冰信息。
2.1 卫星遥感卫星遥感是目前最常用的海冰测量方法之一。
通过使用多光谱、合成孔径雷达（SAR）等卫星遥感传感器，可以实现对海冰的遥感监测。
卫星遥感技术能够提供大范围、全天候的海冰信息，并具有较高的时间分辨率。
借助卫星遥感技术，可以追踪海冰的变化、监测海冰的分布和厚度以及预测海冰漂移等。
2.2 声学测距声学测距是另一种常用的海冰测量方法。
利用声波在不同介质中的传播特性，可以测量海冰的厚度和形态。
声学传感器可以通过向海面或海床发射声波，并通过接收反射的声波来确定海冰的厚度和位置。
这种方法可以实现对冰块的高精度测量，适用于海上建筑物的设计和监测。
2.3 激光扫描激光扫描是一种近年来快速发展的海冰测量技术。
通过利用激光束对海面进行扫描，可以获取海冰的多维数据。
激光扫描技术可以提供高精度的海冰厚度测量、形态建模以及冰块分布图像等信息。
在海洋工程中，激光扫描技术可用于海洋建筑物的安装和维护，以及油气勘探和运输过程的监测。
2.4 无人机遥测随着无人机技术的快速发展，无人机遥测成为海冰测量的新兴方法之一。
海冰工作 实施方案
海冰工作实施方案海冰工作实施方案海冰是指在海面上形成的冰层，主要由海水凝固而成，冰层厚度可达数米。
海冰对于气候变化、海洋生态系统和海洋运输等方面都有重要影响，因此海冰工作的实施方案十分必要。
一、调查和监测为了解海冰形成的原因、发展趋势和分布情况，需要通过航空、卫星和浮标等手段进行海冰的调查和监测工作。
调查和监测结果将有助于预测海冰的变化，并为冰上活动和航运提供及时准确的信息。
二、海冰预警和预测通过对海冰的监测数据进行分析和处理，可以建立海冰预警和预测系统。
该系统可以提前预警海域的冰情，并预测冰情的变化趋势，为船舶和海上工作提供决策支持。
同时，该系统还可以为科学研究和资源开发提供冰情信息，促进海洋经济的发展。
三、冰上活动安全保障在海冰稳定形成的地区，需要对冰上活动进行安全保障。
这包括冰上探险、冰钓、滑冰等冰上活动的安全指导、应急救援和风险评估工作。
同时，还需加强对船舶、渔船和油轮等航运工具的冰上操作技术培训，确保船舶在冰情恶劣的海域能够安全航行。
四、基础设施建设海冰工作还需要进行基础设施建设，包括冰上机场、港口和道路的修建。
这些设施的建设将方便冰上活动的进行，提高地区的经济发展水平。
同时，还需加强对基础设施的维护和管理，确保其正常运行。
五、国际合作与交流海冰工作面临的问题是全球性的，需要进行国际合作与交流。
可以与沿海国家和国际组织共同研究海冰问题，分享经验和技术，共同解决海冰带来的挑战。
此外，还应积极参与国际会议、展览和学术交流活动，加强国际影响力，推动全球海冰工作的进展。
总结起来，海冰工作的实施方案包括调查和监测、海冰预警和预测、冰上活动安全保障、基础设施建设和国际合作与交流等方面。
通过这些措施，可以加强海冰工作的管理和运行，为海洋经济、生态环境和人类社会的可持续发展提供支持。
冰面监测技术在海上航行安全中的应用与挑战
冰面监测技术在海上航行安全中的应用与挑战海上航行一直是人类探索世界、进行贸易往来的重要方式之一，然而在极地和寒冷地区的海域，冰面的存在给船舶航行带来了极大的挑战和安全隐患。
为了保障海上航行的安全，冰面监测技术应运而生，为船舶提供了及时准确的冰情信息，帮助船舶规避冰面，从而降低了事故风险。
本文将探讨冰面监测技术在海上航行安全中的应用及挑战。
一、冰面监测技术在海上航行安全中的应用1.卫星遥感技术卫星遥感技术是一种非常有效的冰面监测手段。
利用卫星通过遥感方式获取冰面的信息，可以实现大范围的、实时的冰情监测。
不同类型的冰可以通过不同的卫星传感器来获取相关信息，比如可见光、红外线、微波等。
这些信息可以帮助船舶及时了解周围冰情，做出相应的航行决策，确保船舶的航行安全。
2.声呐技术声呐技术是另一种常用的冰面监测手段。
船舶安装声纳设备，可以通过发射声波来探测水下的冰块或者浮冰。
声呐技术不受天气、光照等限制，可以在恶劣条件下进行冰情监测。
通过实时监测周围的冰情，船舶可以及时调整航行路线，避开可能存在的冰障，确保船舶的安全航行。
3.无人机技术随着科技的发展，无人机技术在冰面监测中也得到了广泛的应用。
无人机可以搭载各种传感器，通过飞行在冰面上空，实时获取冰面的信息。
无人机可以实现对于冰面的高清拍摄、温度探测、厚度测量等功能，为船舶提供更加全面的冰情监测数据。
无人机技术灵活、高效，可以在较短时间内完成大范围的冰情监测，是一种非常有潜力的冰面监测手段。
二、冰面监测技术在海上航行安全中面临的挑战1.冰情信息的准确性冰面监测技术虽然能够提供大量的冰情信息，但是其中也存在一定的误差。
比如在利用卫星遥感技术监测冰情时，由于天气、云层、海冰密度等因素的影响，获取的冰情信息可能存在一定的偏差。
因此，在实际航行中，船舶需要结合多种冰面监测技术获取的信息，做出综合判断，确保航行的安全。
2.监测范围的限制冰面监测技术的应用范围通常受到一定的限制。
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海冰的监测方法有哪些
大家都知道每个事物都有两面性，有好的一面，也有坏的一面，海冰也不例外，大家都知道海冰可以制造淡水，对维护海洋环境也有着重要的作用，而坏的一面就是对出海的船只造成了很多麻烦，所以在出海之前都会对海冰进行检测，那么大家知道海冰的监测方法有哪些吗?今天就由的目测法所观测的内容，还不能用其他观测方法完全代替，并且目测结果还是遥测法观测结果的分析依据，所以目测法继续沿用。
2、器测：器测检测法是同目测法相结合的方法。
这种方法是借助工具和仪器，依靠观测员的操作和读数据，如冰厚、冰温、冰密度，堆集高度等。
这些数据是遥测法观测结果进行量值定标处理的依据，所以器测法是海冰监测的重要方法。
3、遥测：遥测检测法是应用现代科学技术建立的先进方法。
这种方法可以完全依赖仪器本身进行观测，如利用卫星能及时、同步、大范围观测海冰。
彩色海冰卫星图片则能直观地一目了然地展示海冰的分布情况。
但是对冰厚、冰温等要素的观测，远不如器测法准确。
实施海冰的监测主要通过设立沿岸固定观测站，临时观测站和雷达站及冰情巡视小分队进行观测;海上建立观测平台，使用破冰船和潜水艇进行观测;空中飞机和天上的卫星构成立体监测系统。
所用仪器繁多，简单的有冰尺、冰钻、棒状温度表、遥测
温度仪等;高技术的有声纳、雷达、辐射计、激光剖面仪、立体摄影仪等。
在同类仪器中又有好多种，如雷达中有莹光屏雷达、合成孔径图象雷达等;辐射计中有可见光与
红外辐射计、扫描式多通道微波辐射计等。
我国研制成的红外辐射计和微波辐射计已应用于工作。