基于无人机观测的北极冰面融池及冰面粗糙度信息提取方法研究

来源：极地研究杂志2017年第4期北京时间：

作者：王明锋,苏洁,李涛,王晓宇,季青,曹勇,林龙,刘一林

单位：1. 中国海洋大学, 物理海洋教育部重点实验室, 山东 青岛 266100; 2. 青岛海洋科学与技术国家实验室, 山东 青岛 266100; 3. 武汉大学, 中国南极测绘研究中心, 湖北 武汉 430079

摘要：北极冰面融池对于研究北极海冰质量平衡、海洋混合层热收支和盐量收支等具有重要意义。为了获得准确的融池覆盖率, 本研究提出了一种利用无人机进行北极海冰融池及冰面粗糙度信息提取的方法。在第7次中国北极科学考察期间, 利用无人机获取加拿大海盆周边浮冰区冰面航拍影像, 针对海冰航拍图像特殊性改进了基于暗原色先验的图像去雾算法, 对拼接后的航拍图像进行融池识别, 计算得到航拍区域的融池覆盖率。同时利用航拍影像三维建模得到海冰表面相对高程和冰面粗糙度, 继而对融池覆盖率和海冰表面粗糙度分布规律进行研究。结果表明, 在本次航拍区域, 海冰粗糙度大的区域具有更多小面积的融池, 而融透的、面积大的融池多出现在粗糙度小的平整冰区。

关键词：北极,无人机,融池覆盖率,去雾算法,冰面粗糙度

基金资助：国家重大科学研究计划 (2013CBA01805)、国家重点研发计划（2016YFC1402704）、南北极环境综合考察与评估专项(CHINARE2017-04-02)和国家自然科学基金(41276193)资助