海冰有几种检测方法
极地海冰密集度和厚度遥感反演方法研究
极地海冰密集度和厚度遥感反演方法研究极地海冰密集度和厚度遥感反演方法研究一、引言极地海冰的状况对全球气候变化和海洋生态系统有着重要影响。
了解极地海冰的密集度和厚度是研究和预测极地海冰动态变化的关键。
然而，传统的实地观测方法，由于极地地域遥远和恶劣的工作环境，难以全面准确地收集极地海冰信息。
因此，运用遥感技术来反演极地海冰密集度和厚度成为研究的热点和挑战。
二、极地海冰遥感观测方法1. 通用的极地海冰遥感观测方法极地海冰的遥感观测方法可以分为被动和主动两种。
被动遥感通过记录海冰辐射信息，如热红外辐射、微波辐射等，来获取海冰相关的物理参数。
主动遥感则是利用海冰对电磁波的散射和反射特性，通过发射信号并接收回波来得到海冰的特征信息。
2. 热红外遥感法热红外遥感法是一种常用的被动遥感方法，它利用海冰表面的热辐射特性反演海冰温度、密集度和厚度。
热红外遥感方法主要依靠热红外波段的卫星传感器，如MODIS、AVHRR等。
通过测量海冰的辐射亮温来推算出海冰物理参数，进而反演密集度和厚度。
3. 微波遥感法微波遥感法是一种有力的被动和主动遥感方法，对极地海冰的密集度和厚度反演有较高的精度和覆盖面积。
微波辐射对海冰的散射和吸收有着不同的敏感度，利用这些特性可以反演海冰密集度和部分厚度。
微波遥感常用的卫星传感器有AMSR-E、AMSR2等。
4. 雷达遥感法雷达遥感法是一种主动遥感方法，通过发射雷达信号并接收回波来得到反射和散射的特性，从而反演海冰的密集度和厚度信息。
雷达遥感常用的卫星传感器有Envisat ASAR、Radarsat等。
雷达遥感法具有高分辨率和观测频率高的优势，但由于海冰表面的不均匀性和极地气候特点，导致雷达信号的散射行为复杂，反演精度较低。
三、极地海冰密集度和厚度遥感反演算法1. 双通道算法双通道算法是一种常用的海冰密集度反演方法，它利用多个波段的热红外数据和微波数据，通过多通道反演算法，综合利用可见光波段的反照率和微波波段的散射特性，根据不同波段的敏感度差异，实现对海冰密集度的反演。
海冰
海冰的热膨胀系数随海冰的温度和盐度而变化。对低盐海冰，随着温度的降低，它开始是膨胀，继之变为收缩。由膨胀变为收缩的临界温度值随海冰盐度的增加而降低。对于高盐海冰，随温度降低始终是膨胀的，但膨胀系数越来越小。
抗压强度
海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大，低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大，所以海冰不如淡水冰密度坚硬，在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75%，人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走，而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然，冰的温度愈低，抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期，为解救船只，空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包，结果还没有炸破冰层。
尼罗冰初生冰继续增长，冻结成厚度10cm左右有弹性的薄冰层，在外力的作用下，易弯曲，易被折碎成长方形冰块。饼状冰破碎的薄冰片，在外力的作用下互相碰撞、挤压，边缘上升形。成直径为30cm至3m，厚度在10cm左右的圆形冰盘。在平静的海面上，也可由初生冰直接形成。
一望无际的海冰一望无际的海冰
莲叶冰莲叶冰是直径在30厘米到3米之间，厚度10厘米左右的浮冰。在较为平静的海面上，初生冰可以直接冻结为莲叶冰。而大块的冰皮或尼罗冰破碎后也可以形成莲叶冰。莲叶冰的边缘由于与其它冰块碰撞，而形成一圈凸起，而且形状近似圆形，所以仿佛海面上的一朵朵莲叶，故称为莲叶冰。
分类
按发展阶段，可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类；按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起，能随海面升降，从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面，随着海面风向和海流向各处移动。海冰在冻结和融化过程中，会引起海况的变化；流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物。
海冰观测介绍
2006年，进入2月份，受寒潮影响，渤海海 冰增长迅速，辽东湾海冰范围从1月底的48海 里发展到70多海里。国家海洋环境预报中心首 次启动《海冰灾害应急预案》，及时向有关部 委、海上生产运输部门以及受海冰影响的沿海 省(直辖市)人民政府等发布冰情警报，提请各 有关单位和部门，做好防冰减灾工作。
后来的几天，受大范围降雪和大风降温的 共同影响，渤海辽东湾海冰范围达到80～90海 里，一般平整冰厚15～25厘米，最大冰厚45厘 米。海冰对港口设施、海上交通运输和生产作 业产生严重影响。
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
＊海水冻结而
成的咸水冰
＊江河入海带
来的淡水冰
＊极地大陆冰
川或山谷冰川 崩裂滑落海中 的冰山
根据 发展阶段
＊初生冰 ＊尼罗冰 ＊莲叶冰 ＊灰冰 ＊灰白冰 ＊白冰（厚
冰）
根据 海冰外貌
＊平整冰 ＊重叠冰 ＊堆积冰 ＊冰脊 ＊冰丘 ＊冰山 ＊裸冰 ＊雪帽冰
冰期是用初冰日起至终冰日止的一个时段的天数表示。 这与实际有冰的天数不一样，也不能表达实际有冰的程度， 但是能说明气候冷暖和变化特征。（有冰天数是有冰日子 之和，间断的无冰日数不算在内。）
我国的冰期大多数是跨年度的，这与冬季跨年度有关。 冰情年度为入冬的头年年度为准。例如：1968年冰情年 度是指1968年冬至1969年春这一时段，并且不论初冰日 出现在哪一年，都称入冬的头年的年号为冰期年度。 17
了。
只有上、下层海水混合至冰点时，
才能发生结冰现象。
12
1 海冰的生成
海冰的成长，首先向水平方向发展，再沿厚度方向延 伸，随着时间的推移，增长速度减慢。
最初生成的冰，是针状或薄片状的冰晶。大量冰晶的 聚集和凝结，或降雪落至海面不融化，就形成糊状和海 棉状的冰。在平静或有风浪的海面，糊状和海棉状的冰 会进一步冻结，分别形成冰皮或饼冰（莲叶冰）。这类 冰再增厚，便就形成灰冰和白冰。如有风、浪、流的作 用，冰层相互重叠堆积，形成重叠冰和堆积冰。
监测海冰的主要方法有哪些
监测海冰的主要方法有哪些
天灾人祸是人们很难避免的事情，而海洋灾害，是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上或海岸发生的灾害。
海洋灾害主要有灾害性海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮，既然这些灾害很难避免，为了减少最大的损失，我们可以做的就是做好防止工作，那么大家知道监测海冰的主要方法有哪些吗?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。
1遥感技术监测海冰密集度_曹梅盛
收稿日期:2005-09-21;修订日期:2006-03-27基金项目:国家自然科学基金(90202014)和973项目(2001CB309404)资助。
作者简介:曹梅盛(1937-),男,研究员,主要从事冰冻圈遥感研究。
遥感技术监测海冰密集度曹梅盛,晋 锐(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000)摘要:概要评述可见近红外、主/被动微波遥感技术监测海冰密集度的基本原理、算法及其优缺点。
着重介绍和讨论被动微波传感器SM MR 和SM M /I 遥感图像混合像元内海冰总密集度,一年海冰及多年海冰密集度的NASA 算法及其天气滤波器。
关 键 词:海冰密集度;遥感;NASA 算法;一年海冰;多年海冰中图分类号:TP 79 文献标识码:A 文章编号:1004-0323(2006)03-0259-061 引 言海冰密集度系指海区内海冰面积所占百分比数。
它是影响地球两极海洋与大气水热交换强度及涉及船舶安全航运的重要因素;是许多海洋和大气环流模式,包括全球大气环流模式GCM 的输入参数之一;也是全球尤其两极地区长时间尺度气温变化的指示器。
但20世纪60年代前,主要依靠过境船舶的目视或摄影测量获取海冰密集度。
不但数量稀少、准确性差、观测的区域有限,而且也无法实施大范围的同步监测,无法满足许多部门的实用需求。
遥感技术的发展为准确监测全球海冰密集度开创了前所未有的机遇,提供了一个极其有效的高技术监测工具。
现代遥感技术不但能提供海区内海冰总密集度的分布,还能分别监测一年与多年海冰的密集度分布。
本文试图简要评述可见近红外及主/被动微波遥感,尤其被动微波遥感近20年来监测海冰密集度的原理、主要算法、监测准确性以及重要监测结果。
2 可见近红外遥感各类海冰的可见近红外实测反射波谱表明,随冰型、冰面粗糙度及污化状况的不同,海冰在0.4～0.7 m 可见光区反照率约为0.3～0.6,远高过反照率<0.1的海水。
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。
海冰与冰川探测
使用GPR探测斯堪迪纳维亚半岛北极圈内的冰川与海冰Pekka MaijalaRadarSoft, Kurjenojantie 8, FIN-96600 Rovaniemi, Finlandradarsoft@John C. MooreArctic Centre, University of Lapland, Box 122, FIN-96101 Rovaniemi, Finlandjmoore@levi.urova.fiSven-Erik Hjelt, Anja Pälli, Anna Sinisalo.Geophysics Department, University of Oulu, FIN-90570 Oulu, Finlandseh@sveka.fi, sinisalo@babel.oulu.fi, anjapa@mail.student.oulu.fi孔祥春王超编译摘要近期开始了一项新的研究工作，是使用GPR雷达对斯瓦尔巴德群岛、挪威和瑞典的冰川以及波罗的海、格陵兰海和北冰洋的海冰进行探测。
我们采用了玛拉公司和GSSI 的雷达系统，天线中心频率分别为50MHz 和500MHz。
50MHz的玛拉天线清楚的探测到冰川的一个基岩返回信号，那里的冰温度接近零度，深度为300米。
在多热冰川使用这种用声探测法得到的数据对于研究冰川的内部结构，绘制断层（例如0度下两块水饱和的冰块的边界），以及不含水体的更低温的冰块，有着不可思议的重要作用。
子冰河的排水系统已被探测，并且测绘了潜在的巨大的内部水文学断层。
在波斯尼亚海湾中含盐度适量的冰上，协同使用了直升机、地面测量与其他的地球物理技术，在两周的时间里对冰的动力学和压力进行了研究。
在波罗的海，雷达可以轻松的穿透1－2米厚的普通冰层，但是在冰川相接触的冰脉上，穿透深度要小得多。
北极的海水含盐度更高，冰层更厚更古老，而且更佳容易排水，因此我们取得了更多的成功。
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
2
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]。
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。
海冰厚度的现场图像测量方法
海冰厚度的现场图像测量方法
毕祥军;于雷;王瑞学;岳前进
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2005(27)4
【摘要】在寒区海洋工程开发中,海冰厚度是主要环境参数.为了监测海冰厚度的变化与分布,人们已经尝试了多种方法.利用图像测量冰厚,该方法在石油平台安装摄像机,记录冰与结构作用破坏断面,监测冰厚度的变化.分析了现场测试中的误差,并给出了部分连续记录的冰厚度变化.
【总页数】5页(P563-567)
【关键词】冰厚;图像方法;误差分析
【作者】毕祥军;于雷;王瑞学;岳前进
【作者单位】大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P715.7
【相关文献】
1.渤海海冰现场监测的数字图像技术及其应用 [J], 季顺迎;王安良;王宇新;李海;岳前进
2.基于SAR图像纹理的北极海冰厚度的反演研究 [J], 于淼;卢鹏;李志军;石立坚
3.北极海冰密度变化分析及其对海冰厚度估算的影响 [J], 李冰洁;庞小平;季青
4.基于船侧图像的北极太平洋扇区夏季海冰厚度时空变化研究 [J], 梅浩;卢鹏;王庆凯;曹晓卫;李志军
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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。
冰川湖泊的冰川监测技术和数据分析方法
冰川湖泊的冰川监测技术和数据分析方法冰川是地球上珍贵的自然资源之一，对全球气候、水资源以及生态系统都起着至关重要的作用。
其中，冰川湖泊作为冰川系统中的重要组成部分，其变化状况直接关系到地球气候变化的研究和自然灾害的监测。
因此，冰川湖泊的监测技术和数据分析方法显得尤为重要。
一、冰川湖泊的监测技术1. 卫星遥感技术卫星遥感技术是监测冰川湖泊变化的重要手段之一。
通过卫星搭载的遥感传感器，可以获得高分辨率的遥感影像，进而监测冰川湖泊的水面面积、水位变化等信息。
卫星遥感技术可以实时观测大范围的冰川湖泊，为相关研究提供了重要的数据支持。
2. 激光雷达技术激光雷达技术是一种常用的冰川湖泊地形测量方法。
通过激光雷达的发射与接收，可以精确获取冰川湖泊的地形数据，包括湖泊表面高程、岸线形态等，从而实现对冰川湖泊的监测与分析。
3. 声纳技术声纳技术可以通过声波在水中的传播和反射,测量冰川湖泊的水深。
通过声纳测深仪等设备，可以获取冰川湖泊的水深分布等信息，从而了解冰川湖泊的水量变化。
4. 摄像技术摄像技术是一种便捷且成本较低的冰川湖泊监测手段。
通过在合适位置安装摄像设备，可以实时观测冰川湖泊的水位、水面变化等，为后续数据分析提供重要的依据。
二、冰川湖泊的数据分析方法1. 时间序列分析时间序列分析是一种常见的数据分析方法，通过对冰川湖泊监测数据的时间变化进行统计和分析，可以揭示其变化规律和趋势。
例如，可以利用时间序列分析方法分析水位、水面面积等监测数据与气候因子之间的关系，从而探究冰川湖泊与气候变化的关联。
2. 地理信息系统（GIS）分析地理信息系统（GIS）是一种重要的空间数据分析工具，可以对冰川湖泊的监测数据进行空间分析和可视化展示。
通过建立冰川湖泊的空间数据库，并结合其他地理数据，可以实现对冰川湖泊变化的三维分析和模拟，进一步深入研究冰川湖泊的演化机制。
3. 统计学方法统计学方法在冰川湖泊监测数据的分析中扮演着重要的角色。
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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。