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第1章 渤海与渤海海冰概况1

1.1 渤海概况1

1.2 渤海冬季的气候特点2

1.3 渤海海冰的形成与发展2

1.3.1 渤海海冰形成的因素2

1.3.2 渤海海冰的发展过程4

1.4 渤海冰情特征6

1.4.1 渤海冰情的空间特征6

1.4.2 渤海冰情的时间特征8

1.4.3 2009～2010年冬季渤海冰情9

1.5 海冰监测19

1.5.1 传统的海冰监测方法19

1.5.2 卫星遥感监测技术20

1.6 本章小结22

参考文献22

第2章 渤海结冰范围信息提取24

2.1 低空间分辨率影像中渤海结冰范围的信息提取24

2.1.1 海陆分离处理24

2.1.2 常规结冰范围信息提取方法的结果分析25

2.1.3 影像分析29

2.1.4 基于分区阈值法的结冰范围信息提取29

2.1.5 基于局地对比度的低空间分辨率影像结冰范围信息的提取30

2.2 低空间分辨率影像中伪海冰像元的剔除46

2.2.1 伪海冰像元的存在及其影响46

2.2.2 “伪海冰像元”剔除算法的原理49

2.2.3 剔除算法的实施步骤54

2.2.4 剔除方法的分析56

2.3 低空间分辨率影像中冰水混合像元的线性分解57

2.3.1 冰水混合像元的存在及其影响57

2.3.2 混合像元分解模型58

2.3.3 冰水混合像元分解模型的实现60

2.4 本章小结65

参考文献65

第3章 渤海海冰面积量算与海冰面积动态67

3.1 渤海海冰面积量算67

3.2 渤海海冰面积动态77

3.3 本章小结80

参考文献81

第4章 渤海海冰厚度光谱信息特征82

4.1 海冰厚度参数82

4.2 海冰反射光谱的室内试验82

4.3 盐池海水冰的室外光谱试验87

4.4 渤海海冰的现场光谱试验89

4.5 数字相机在现场平整冰光谱试验研究中的应用分析97

4.5.1 必要性分析97

4.5.2 可行性分析98

4.5.3 数字相机在冰面成像的要求分析99

4.6 渤海海冰反射光谱特征103

4.6.1 渤海海冰的反射光谱特征研究现状103

4.6.2 渤海一年生平整冰的反射光谱特征104

4.7 本章小结112

参考文献113

第5章 渤海海冰厚度信息提取方法114

5.1 基于冰型-反射率相互关系的海冰厚度信息提取方法114

5.1.1 卫星过境同步光谱试验114

5.1.2 渤海海冰厚度高时间分辨率遥感的最佳波段选择119

5.1.3 遥感数据的大气辐射校正122

5.1.4 基于遥感数据提取海冰厚度相关信息的步骤124

5.1.5 针对MODIS数据的渤海海冰厚度信息提取方法的验证129

5.1.6 NOAA/AVHRR影像的冰厚信息提取分析130

5.1.7 渤海北部典型冰情分析131

5.2 基于冰厚-反射率相互关系的海冰厚度信息提取方法133

5.2.1 海冰厚度的反演原理与方法133

5.2.2 海冰厚度反演公式的参数135

5.2.3 反演结果验证评价136

5.3 基于多角度光学和热红外遥感的冰厚信息提取139

5.3.1 渤海海冰表面粗糙特征观测试验139

5.3.2 平整海冰多角度反射光谱观测试验147

5.3.3 粗糙海冰表面的多角度辐射特征152

5.4 本章小结164

参考文献166

第6章 渤海海冰厚度的时间变化特征168

6.1 室内冻结试验168

6.2 现场观测试验170

6.2.1 辽东湾长兴岛观测试验170

6.2.2 辽东湾鲅鱼圈观测试验173

6.2.3 渤海湾黄骅观测试验175

6.3 历史资料分析177

6.4 海冰再生周期180

6.5 本章小结181

参考文献182

第7章 渤海海冰资源储量估算及时空分布特征183

7.1 渤海海冰资源储量的估算方法183

7.1.1 数据来源及处理方法183

7.1.2 海冰面积提取方法183

7.1.3 海冰厚度提取方法186

7.1.4 海冰资源储量时间序列的建立187

7.1.5 海冰资源储量时间序列的延长189

7.2 渤海海冰资源储量的时空变化特征194

7.2.1 时间变化特征194

7.2.2 空间变化特征198

7.2.3 再生周期与潜在资源储量206

7.2.4 极端年份的最大可能资源储量207

7.2.5 2009～2010年冬季渤海海冰资源储量特征207

7.3 本章小结213

参考文献214

第8章 渤海海冰开发对周边生态环境的影响评价215

8.1 渤海海岸小气候的观测试验215

8.1.1 研究背景及观测点布设215

8.1.2 海陆风时空分布特征218

8.1.3 海岸气温时空分布特征226

8.2 渤海与环渤海地区年平均降水量的统计分析234

8.2.1 研究区概况235

8.2.2 资料来源与研究方法237

8.2.3 主要结论239

8.3 海冰开采对渤海周边地区冬季气候影响的数值试验241

8.3.1 数值试验设计242

8.3.2 模式验证——控制试验反映的模拟方案模拟能力说明243

8.3.3 海冰变化对试验区气候影响的数值试验结果分析246

8.3.4 主要结论249

8.4 渤海海冰资源利用对海水盐分影响的数值模拟250

8.4.1 渤海大范围结冰期盐分扩散的数值模拟250

8.4.2 渤海海冰大规模开采后盐分扩散的数值模拟260

8.4.3 主要结论263

8.5 本章小结264

参考文献265

第9章 渤海海冰资源品质分析267

9.1 海冰主要成分检测指标267

9.2 海冰样品采集地点267

9.3 海冰样品理化成分分析269

9.4 本章小结274

参考文献274

第10章 渤海海冰资源开发区位评价275

10.1 开发利用渤海海冰资源的基本区位要求275

10.1.1 具备对海冰资源进行开发的区域需求275

10.1.2 开发区域拥有优越的海冰资源及良好的资源生成条件277

10.1.3 适于海冰资源开采的自然环境条件278

10.2 影响渤海海冰资源开发区位的自然因素及其分布279

10.2.1 海冰资源状况279

10.2.2 海岸带及海底形态280

10.2.3 海洋水文285

10.2.4 区域气候287

10.3 渤海海冰资源开发区位评价291

10.3.1 渤海海区海冰资源开发适宜性评价291

10.3.2 渤海海岸条件对海冰资源开发适宜性的影响分析293

10.3.3 渤海各区域适宜性综合评价295

10.4 本章小结300

参考文献300