面向极区航线导航的多传感器海冰协同观测研究

南极海冰是影响全球气候的重要因素，也是南极科学考察船进入冰区航行的最大障碍。卫星遥感数据是南极海冰监测与研究的最重要最有用的手段，微波遥感能够很好的区分水和冰，对冰类型和年龄也有一定的探测能力，然而其对海冰的厚度测量却无能为力，需要依靠高精度的卫星测高数据。本项目将综合大尺度的星载微波散射计/辐射计（主要用于提取海冰分布范围）、高分辨率的ENVISAT ASAR传感器数据以及Cryosat-2新型测高仪SIRAL观测数据，提取南极地区海冰的宏观分布、典型实验区的冰间水道、海冰类型、海冰厚度及分布等信息，开展星地同步观测实验。在比较验证多波段、多极化和多角度SAR数据的海冰参数提取性能的基础上，建立一套针对破冰导航需求的多源卫星微波传感器组合观测方案，服务于我国极地科学考察船破冰航行工作；此外还将获得全球变化研究所需的海冰动态变化资料，用于分析全球变暖背景下极区海冰的变化趋势。

南极海冰是影响全球气候的重要因素，也是南极科学考察船进入冰区航行的最大障碍。卫星遥感数据是南极海冰监测与研究的最重要最有用的手段。本研究通过开展卫星-船舶同步观测试验，比较不同类型的卫星遥感数据提取的海冰参数，建立了一套针对破冰导航需求的多源卫星微波传感器组合海冰观测方案。该方案已经服务于我国极地科学考察船破冰航行工作，在中国第28-31次南极科考中发挥了重要作用。（1）研究了基于多源数据的海冰观测方案，提出了冰区船舶导航方案。通过研究28-31次南极科考雪龙船破冰导航，提出了基于气象数值预报数据、遥感数据（AMSR-2,SSMIS，AMSR-E,MODIS,ASAR,ERADARSAR-2 SAR等）、船舶航行实时GPS数据的冰区航行导航方案。（2）研究了基于卫星遥感数据的南极中山站固定冰特征，提出基于固定冰特征的卸货导航方案，有力的支持了南极科学考察。（3）2014年1月基于本方案成功为被困南极冰区的雪龙船提供了科考的导航信息，有力证明了本研究方案的准确性。本研究成果满足了我国极地考察船航行现场服务的需要，将进一步服务于我国的极地科学考察事业。