Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVI.B.161
Определение характеристик ледяного покрова с использованием спутниковой информации и данных сети контактных наблюдений
Захваткина Н.Ю. (1,2), Бычкова И.А. (1), Смирнов В.Г. (1)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, РФ
(2) Научный фонд Международный центр по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена (Фонд "Нансен-центр"), Санкт-Петербург, РФ
В настоящее время в РФ стоит задача информационного обеспечения потребителей оперативными данными о ледовой обстановке в Арктике. Имеющаяся сеть контактных наблюдений на полярных гидрометеостанциях обеспечивает данными только прибрежные районы, тогда как центральная часть Арктического бассейна остается неосвещенной. Информационное покрытие всей Арктики может быть достигнуто путем совместного использования спутниковых и контактных данных, так как первые обеспечивают глобальное площадное покрытие, а вторые применяются локально для калибрации и валидации спутниковых измерений.
Для определения характеристик ледяного покрова по снимкам радиолокатора с синтезированной апертурой (РСА) в ААНИИ используются объективные методы анализа, основанные на статистических оценках поля яркости и применении нейронных сетей (НС) для классификации льда по возрастным типам. При этом возраст льда соотносится с диапазоном его толщин в соответствии с международной номенклатурой. Оценки частной сплоченности ледяного покрова выполняются с использованием результатов классификации. Для успешного обучения НС необходимо наличие достаточного количества тестовых точек, а также обеспечение репрезентативности выборки. До сих пор контактные наблюдения считаются наиболее объективной информацией о возрасте морского льда. В труднодоступных и суровых полярных районах такие данные могут быть получены с автономных дрейфующих станций ледового базирования, предназначенных для работы в условиях Северного Ледовитого океана. Для выделения границы «лед-вода» и определения возрастных градаций морского льда применяются данные РСА с двойной поляризацией. В докладе даны примеры результатов классификации ледяного покрова, показана актуальность совместного использования спутниковых и контактных данных в целях подготовки оперативного конечного продукта о характеристиках ледяного покрова Арктики.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 18-05-60124/18 Арктика от 31.05.2018).
Ключевые слова: морской ледяной покров, Арктика, радиолокатор с синтезированной апертурой, контактные наблюдения, нейронные сети, классификация
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
90