Введение
Глава 1. Теоретические основы радиолокационного зондирования морских льдов 27
1.1. Развитие систем и методов спутникового радиолокационного зондирования морских льдов 27
1.2. Радиолокационная съемка ледяного покрова 33
1.2.1. Параметры и свойства радиолокаторов З 3
1.2.2. Основное уравнение радиолокации 37
1.2.3. Калибровка и коррекции радиолокационных изображений 39
1.2.4. Влияние гидрометеорологических образований на мощность сигнала, отраженного от ледяного покрова 40
1.3. Обратное рассеяние радиолокационного сигнала ледяным покровом 46
1.3.1.Механизмы рассеяния радиолокационного сигнала морским льдом 46
1.3.2. Удельная эффективная площадь рассеяния морских льдов в зимний период 49
1.3.3. Удельная эффективная площадь рассеяния морских льдов в период таяния 58
Выводы к главе 1. 60
Глава 2. Интерпретация спутниковых радиолокационных изображений морских льдов 62
2.1. Изображения Х-диапазона (спутник "Океан") 63
2.2. Изображения S-диапазона (спутник "Алмаз-1") 68
2.3. Изображения С-диапазона (спутники ERS1/2, RADARSAT, ENVISAT) 72
2.3.1 Виды морских льдов 73
2.3.2. Формы припая 80
2.3.3. Формы плавучего льда 81
2.3.4. Кромка льдов 85
2.3.5. Пространства чистой воды среди льда 88
2.3.6. Характеристики ледяной поверхности 90
2.3.7. Айсберги 93
2.3.8. Пресноводный и распресненный льды 95 Выводы к главе 2 99
Глава 3. Автоматизированная тематическая обработка спутниковых радиолокационных изображений морских льдов 102
3.1. Предварительная обработка радиолокационных изображений 105
3.2. Распознавание возрастных видов морских льдов 109
3.2.1. Последовательность операций 110
3.2.2. Сегментация изображений 111
3.2.3. Выбор признаков 115
3.2.4. Алгоритм с обучением 116
3.2.5. Результаты 119
3.3. Определение сплоченности морских льдов 121
3.3.1. Идентификация морских льдов и водной поверхности 123
3.3.2. Вычисление общей сплоченности льдов 124
3.3.3. Вычисление частной сплоченности многолетних льдов 127
3.4. Оценка дрейфа льдов 130
3.5. Определение характеристик разрывов в ледяном покрове 137
3.5.1. Выделение разрывов 139
3.5.2. Вычисление статистических характеристик разрывов 141
Выводы к главе 3 145
Глава 4. Совместный анализ спутниковых изображений ледяного покрова в различных частотных диапазонах 146
4.1. Многочастотные радиолокационные изображения 146
4.2. Радиолокационные изображения со спутников "Океан", ERS HRADARSAT 152
4.3. Радиолокационные изображения на ко-и кросс-поляризациях 158
4.4. Радиолокационные и пассивные микроволновые данные 166
4.5 Радиолокационные и оптические изображения 174
Выводы к главе 4 180
Глава 5. Применение спутниковой радиолокационной съемки для изучения ледяного покрова 182
5.1. Дрейф льдов в море Лаптевых 182
5.1.1. Определение дрейфа по спутниковым радиолокационным изображениям 185
5.1.2. Расчет ледообмена моря Лаптевых с Арктическим бассейном по спутниковым данным и моделям 194
5.1.3. Анализ полученных результатов и выводы 207
5.2. Оценки распространения многолетних льдов в Арктике 213
Глава 6. Практическое применение спутниковых радиолокационных изображений для обеспечения навигации во льдах 224
6.1. Анализ возможностей средств дистанционного зондирования по обеспечению навигации 224
6.1.1. Навигационная ледовая информация 225
6.1.2. Использование спутниковой радиолокационной информации для обеспечения плавания во льдах 227
6.2. Результаты применения спутниковых радиолокационных изображений для решения задач навигации во льдах 230
6.2.1 .Изображения со спутников ERS-1/2 232
6.2.2. Изображения со спутника RADARSAT 236
6.2.3. Изображения со спутника ENVISAT 243
6.3. Методология использования радиолокационных изображений для выбора пути ледоколов во льдах 252
Глава 7. Развитие системы и методов мониторинга морских льдов 256
7.1. Перспективные спутниковые радиолокаторы 256
7.2. Системы и методы для определения толщины льда 261
7.2.1. Радар-альтиметр 263
7.2.2. Лазерный альтиметр 283
7.2.3. Самолетные, наземные и подводные системы 286
7.3. Синтез данных дистанционного зондирования ледяного покрова 290
Выводы и заключение 294
Список использованной литературы 305
