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基于GEE的白洋淀水体生态补水后时空格局变化分析 被引量:1
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作者 阳星 王世岩 +5 位作者 韩祯 李步东 王亮 汪洁 孙龙 巴艺博 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期122-131,140,共11页
生态补水是白洋淀生态环境治理的一项重要举措,根据生态补水机制的变化过程,将白洋淀的生态补水过程分为临时补水阶段、应急补水阶段和稳定补水阶段。为进行各生态补水阶段下白洋淀水体的时空格局变化分析,通过GEE对白洋淀在1990-2022年... 生态补水是白洋淀生态环境治理的一项重要举措,根据生态补水机制的变化过程,将白洋淀的生态补水过程分为临时补水阶段、应急补水阶段和稳定补水阶段。为进行各生态补水阶段下白洋淀水体的时空格局变化分析,通过GEE对白洋淀在1990-2022年的701幅遥感影像进行水体和冰体提取,分析不同阶段下水体时空变化格局,以及专门分析了冬季结冰期的冰体面积变化。主要得出以下结论:①在各个生态补水阶段,白洋淀水体面积均呈现在夏季最小,冬春季最大的特点,而随着生态补水机制的不断完善,白洋淀水体面积变化幅度逐渐减小,呈现“削峰补低”的变化规律,其中临时补水阶段的逐月平均水体面积介于0.63~186.03 km^(2),稳定补水阶段的逐月平均水体面积介于17.88~109.15 km^(2),变化幅度减小了50.77%;②生态补水机制的完善让白洋淀呈现永久性水体大幅增加,间歇性水体大幅减小的变化规律,其中临时补水阶段永久性水体面积为7.66 km^(2),而稳定补水阶段的永久性水体面积为23.62 km^(2),增加了208.16%,间歇性水体面积则从263.50 km^(2)减少到143.58 km^(2),减小了45.51%;③从冰体面积变化角度分析,随着生态补水机制的不断完善,白洋淀的冰体面积不断减小,其中一月份的平均冰体面积从72.77 km^(2)减小到12.60 km^(2),减小了82.69%。结果表明:生态补水机制的完善并没有导致白洋淀水体面积不断增加,而是使白洋淀的水体环境更加破碎化;在全球变暖以及其他因素的影响下,白洋淀的冰体面积大幅减小;这种趋于破碎化、板块化的水域特征可能不利于生物多样性的保护,但鉴于生态系统对于水文响应具有滞后性,今后需进一步加强生态水文响应过程监测和研究。 展开更多
关键词 白洋淀 GEE 生态补水 水体提取 冰体提取 时空变化
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结合卷积网络与注意力机制的冰凌提取算法
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作者 刘剑锋 郜利康 +1 位作者 赫晓慧 乔梦佳 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2023年第4期49-56,共8页
针对现有基于卷积神经网络的冰凌提取算法无法获取全局上下文特征导致提取结果不准确的问题,提出了一种基于ResNet的编码器和Transformer的解码器组成的冰凌智能提取算法ConvFormer。具体来说,ConvFormer选择ResNet18作为编码器,用于提... 针对现有基于卷积神经网络的冰凌提取算法无法获取全局上下文特征导致提取结果不准确的问题,提出了一种基于ResNet的编码器和Transformer的解码器组成的冰凌智能提取算法ConvFormer。具体来说,ConvFormer选择ResNet18作为编码器,用于提取局部的多层次信息,并利用Transformer中的多头注意力机制做特征解码器,用于捕获全局上下文信息。文章进一步选取决策树、随机森林、U-Net和DeeplabV3+作为对照模型开展实验。实验结果表明,ConvFormer在各类指标上均优于其他方法,同时提取结果更加连贯,误分及漏分的现象显著减少,充分满足了冰凌监测需求。 展开更多
关键词 中巴资源卫星 冰凌提取 ResNet TRANSFORMER 多头注意力
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基于Landsat 8影像的冰面提取光谱模型构建 被引量:1
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作者 左晓庆 刘怀鹏 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2022年第3期122-128,共7页
针对传统遥感方法分离影像冰面与其他干扰信息效果不佳、提取冰面环节繁杂的问题,提出了一种基于Landsat 8影像的冰面信息识别方法。以中国内蒙古的岱海为建模区,选择多个与冰面识别有关的波段,通过波段相加、波段差值和正负处理等光谱... 针对传统遥感方法分离影像冰面与其他干扰信息效果不佳、提取冰面环节繁杂的问题,提出了一种基于Landsat 8影像的冰面信息识别方法。以中国内蒙古的岱海为建模区,选择多个与冰面识别有关的波段,通过波段相加、波段差值和正负处理等光谱增强方式构建冰面光谱模型,然后利用阈值分割实现冰面提取。以中国内蒙古的哈素海为测试区,运用该方法与最大似然分类法在影像中得到的冰面提取结果进行对比分析。实验结果表明:采用新建冰面光谱模型对测试区冰面提取取得了较好的实验结果,总体精度为94.89%,Kappa系数为0.90,比最大似然分类法精度提高了1.33%;使用光谱模型法提取冰面的精度基本可以维持在90%以上,该方法在保持较高提取精度的同时,明显减少了操作环节,可实现对Landsat 8影像冰面的有效识别。 展开更多
关键词 Landsat 8影像 冰面信息增强 光谱模型构建 冰面提取 效果分析
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冰提苜蓿冰结构蛋白及其对冷冻面团的影响 被引量:1
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作者 曲敏 李凌俐 +4 位作者 刘羽佳 陈凤莲 孙兆国 鲍欢 莫春生 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期726-732,共7页
以紫花苜蓿草粉为原料,采用冰结合磷酸盐缓冲溶液法提取苜蓿冰结构蛋白。通过对苜蓿冰结构蛋白提取率的计算,对提取过程中的p H值、缓冲溶液的浓度、料液质量体积比进行优化。经单因素实验及响应曲面实验得到提取苜蓿冰洁构蛋白的最佳... 以紫花苜蓿草粉为原料,采用冰结合磷酸盐缓冲溶液法提取苜蓿冰结构蛋白。通过对苜蓿冰结构蛋白提取率的计算,对提取过程中的p H值、缓冲溶液的浓度、料液质量体积比进行优化。经单因素实验及响应曲面实验得到提取苜蓿冰洁构蛋白的最佳工艺参数为:料液质量体积比为1 g∶20 m L,缓冲液p H 8.0,磷酸盐缓冲液浓度为61 mmol/L,其最终提取率可达到2.87%。利用生物显微镜对苜蓿冰结构蛋白的冰晶形态进行观察,可以观测到许多体积小、且呈现六棱型及多边型的不规则形状,说明其对冰晶生长及冰晶形态的抑制与修饰效果显著,具有很好的抗冻活性。利用SDS-PAGE对苜蓿冰洁构蛋白进行检测,确定其蛋白质相对分子质量约为52 000,苜蓿冰结构蛋白应用到冷冻面团中发现可改善面团的品质。 展开更多
关键词 苜蓿 冰结构蛋白 冰提法 冰晶 冷冻面团
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分蘖洋葱冰结构蛋白的提取及鉴定 被引量:1
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作者 田野 李亚楠 +3 位作者 吴征 王紫薇 陈凤莲 曲敏 《中国调味品》 CAS 北大核心 2019年第11期44-50,共7页
以耐寒性较好的东北分蘖洋葱为原料,利用冰结合磷酸缓冲溶液法,提取分蘖洋葱冰结构蛋白。采用单因素和响应曲面法,考察了磷酸缓冲液(PBS)的浓度、料液比及冰球数量对冰结构蛋白提取率的影响。确定最佳参数为:分蘖洋葱滤汁与PBS溶液的体... 以耐寒性较好的东北分蘖洋葱为原料,利用冰结合磷酸缓冲溶液法,提取分蘖洋葱冰结构蛋白。采用单因素和响应曲面法,考察了磷酸缓冲液(PBS)的浓度、料液比及冰球数量对冰结构蛋白提取率的影响。确定最佳参数为:分蘖洋葱滤汁与PBS溶液的体积比为1∶5.32,PBS浓度为91.87 mmol/L,冰球添加量为33个/100 mL。在此条件下,AISPs的提取率达到65.23%。经全波长紫外扫描,在280 nm处有最大吸收峰。利用SDS-PAGE确定其分子量为52,29,22,15 kDa。将AISPs添加到耐低糖酵母菌悬液中,当添加量为1.0%、冻融周期为5 d/次时,酵母菌的活菌数最高,菌落数为6.73×10^5个,存活率为51.45%,分别比对照组提高了88.5%和25.56%,说明AISPs具有很好的抗冻保护活性。 展开更多
关键词 分蘖洋葱 冰结构蛋白 冰提 响应曲面 酵母抗冻保护
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月面原位水资源获取技术与发展趋势
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作者 张鹏 刘光辉 +7 位作者 刘欣 张光 郑海菠 代巍 王之 牛冉 薄正 高铭 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期309-317,共9页
随着深空探测活动的持续推进,月球探测已成为开展行星际探测的重要部分.月球原位资源利用是保障载人月球探测及月面长期驻留的关键技术途径,中国已将月面原位水获取方法列为月球探测的关键技术之一.月面原位水获取方法主要分为极区水冰... 随着深空探测活动的持续推进,月球探测已成为开展行星际探测的重要部分.月球原位资源利用是保障载人月球探测及月面长期驻留的关键技术途径,中国已将月面原位水获取方法列为月球探测的关键技术之一.月面原位水获取方法主要分为极区水冰勘探开采和月壤氢还原制水两种技术途径.现有勘探到的水冰资源主要位于月球极区,分布不均匀,开采难度大.目前研究提出了多种不同类型的极区水冰勘探开采方法,但实际效果有待月面原位试验验证.月壤加氢还原制水技术方法工作条件不受区域限制,应用范围较广,但仍存在反应条件要求高、能耗大等技术限制,未来需在节能和有效矿物成分富集等方面有所突破. 展开更多
关键词 月球探测 原位水获取 水冰提取 月壤氢还原
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基于改进DeepLabV3+模型的海冰提取方法——以北极格陵兰海为例
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作者 孙士昌 王志勇 +3 位作者 李振今 张保敬 田康 赵相禹 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期131-142,共12页
海冰是全球气候变化的指示剂,北极海冰的变化关系到全球变暖、海平面上升等。针对传统语义分割模型对海冰进行提取时存在细节提取不精确、提取速度慢等问题,构建了一种改进DeepLabV3+的海冰提取方法。首先,将主干网络Xception替换为Mobi... 海冰是全球气候变化的指示剂,北极海冰的变化关系到全球变暖、海平面上升等。针对传统语义分割模型对海冰进行提取时存在细节提取不精确、提取速度慢等问题,构建了一种改进DeepLabV3+的海冰提取方法。首先,将主干网络Xception替换为MobileNetV2,在保证海冰提取精度的同时大幅度降低模型参数量,节约时间;其次,将ASPP改进为DenseASPP,在进行海冰的多尺度特征提取时进一步扩大感受野,获得更为密集的特征;最后,引入坐标注意力机制,同时强化关注通道和空间上的特征,加强海冰边缘细节信息提取。选取北极格陵兰海为实验区,通过对该海域2020–2022年间冬季的10景Sentinel-1A双极化SAR影像进行处理、标注之后形成数据集进行实验,对比U-Net、PSPNet和DeepLabV3+等经典模型。结果表明:本文方法的m IoU达到了88.46%,mPA达到了94.16%。相较于传统DeepLabV3+,mIoU提高了2.35%,mPA提高了2.90%,参数量和GFLOPs分别减少了45.08 M和106.01 G,同时训练模型时间和提取海冰时间分别减少了68%和30%。对比U-Net、PSPNet等模型,同样取得了最优结果。与其他模型相比,本文新构建的模型对海冰特征的学习能力更强,能获取更多海冰细节信息,并大幅度节约用时,能够为研究全球变暖环境下的海冰退化监测问题提供技术支持。 展开更多
关键词 海冰提取 深度学习 MobileNetV2 DenseASPP 坐标注意力
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基于多尺度融合网络的辽东湾海冰提取方法研究
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作者 张赛 樊博文 +1 位作者 禹定峰 樊彦国 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2023年第1期68-72,共5页
辽东湾冬季海冰灾害频发,海冰的识别提取是辽东湾海冰监测的重要手段。目前海冰提取多利用传统机器学习和简单卷积神经网络,存在特征提取步骤繁琐、提取精度不高、容易忽略小目标等问题。利用卷积神经网络分割模型进行辽东湾遥感图像的... 辽东湾冬季海冰灾害频发,海冰的识别提取是辽东湾海冰监测的重要手段。目前海冰提取多利用传统机器学习和简单卷积神经网络,存在特征提取步骤繁琐、提取精度不高、容易忽略小目标等问题。利用卷积神经网络分割模型进行辽东湾遥感图像的海冰提取研究,首先利用Landsat8-OLI遥感影像数据制作数据集,然后以U-Net++网络为主体,使用多尺度卷积模块代替普通卷积,搭建了新的语义分割网络,成功进行了辽东湾海冰分割提取,训练精度达到97%以上,测试精度达到93%以上,精度优于U-Net、U-Net++等网络,边缘提取更精确,且在小块海冰提取方面提升明显。 展开更多
关键词 摄影测量与遥感 海冰提取 卷积神经网络 U-Net++网络 多尺度卷积
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实测光谱和欧氏距离在GF2卫星海冰提取中的应用 被引量:3
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作者 武晋雯 孙龙彧 +4 位作者 冯锐 纪瑞鹏 于文颖 郭亮 张玉书 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1598-1603,共6页
由于卫星受载荷分辨率和混合光谱限制,海冰遥感监测存在很大不确定性。为提高海冰提取精度,将实测光谱与高分辨率卫星数据有效结合,利用光谱数据进行GF2卫星等效反射率转换;基于欧式距离确定16种海冰判识指标的可分性;从而提出一种GF2... 由于卫星受载荷分辨率和混合光谱限制,海冰遥感监测存在很大不确定性。为提高海冰提取精度,将实测光谱与高分辨率卫星数据有效结合,利用光谱数据进行GF2卫星等效反射率转换;基于欧式距离确定16种海冰判识指标的可分性;从而提出一种GF2卫星海冰快速提取方法,为中低分辨率卫星大范围的海冰监测提供基准订正数据。结果表明:(1)经过光谱曲线分析初步确定B2和B4波段是GF2卫星海冰遥感监测的敏感波段;(2)欧式距离计算结果反映16种判识指标中,B2/B4指标欧氏距离最大,海冰与雪、冰水混合物、海水等相似地物的可分性最强,是海冰最佳判识指标(3)根据判识指标采用阈值法能快速提取海冰分布信息,实现海冰与其他相似地物的分离;(4)比较本文提出的新指标(B2/B4)与其他4种指标海冰提取的精度,在冰水两种地物分类中,B2/B4判识指标略好;在多种地物分类中,B2/B4判识指标总体分类精度为96.48%,Kappa系数大于0.5,比其他指标高出3.89%~4.85%。 展开更多
关键词 高分二号 海冰提取 等效反射率 欧氏距离
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基于FY-3/MERSI数据的北冰洋流冰自动提取与跟踪方法
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作者 周颖 匡定波 +4 位作者 巩彩兰 胡勇 方圣辉 张熠 彭漪 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期48-58,共11页
北冰洋航路是未来全球航运的重点开拓领域,海冰运动对北冰洋航路开发有重要影响。本文利用风云三号卫星中分辨率光谱成像仪(FY-3/MERSI)数据的特点和优势,研究北冰洋流冰自动提取和运动跟踪的方法。首先在分析流冰灰度分布特征的基础上... 北冰洋航路是未来全球航运的重点开拓领域,海冰运动对北冰洋航路开发有重要影响。本文利用风云三号卫星中分辨率光谱成像仪(FY-3/MERSI)数据的特点和优势,研究北冰洋流冰自动提取和运动跟踪的方法。首先在分析流冰灰度分布特征的基础上,提出分区域阈值分割与梯度差分相结合的方法实现块状流冰提取,然后根据块状流冰的多种几何特征匹配同名流冰并计算其运动速度。应用这种方法跟踪2011年6月弗雷姆海峡流冰运动,跟踪结果与美国国家冰雪数据中心提供的极地网格化日均海冰运动矢量整体趋势一致,验证了方法的有效性。这种方法获取各块流冰实际运动速度,可以有效弥补网格化海冰运动平均速度场分布和细节的不足,为北冰洋航路开发提供更详细的流冰运动信息。 展开更多
关键词 FY-3/MERSI 块状流冰提取 同名流冰 运动速度 弗雷姆海峡
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姜多糖提取方法工艺优化及分析 被引量:17
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作者 廖登未 黄德春 +2 位作者 程抒劼 曹崇江 陈贵堂 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第9期152-156,共5页
为探究提取方法对姜多糖提取效果的影响,采用热水浸提法、超声波冰浴提取法以及复合酶酶解法提取姜多糖,优化出各自最佳提取工艺条件,并对比多糖紫外光谱扫描以及姜渣透射电镜扫描图。结果表明:热水浸提法、超声波冰浴提取法以及复合酶... 为探究提取方法对姜多糖提取效果的影响,采用热水浸提法、超声波冰浴提取法以及复合酶酶解法提取姜多糖,优化出各自最佳提取工艺条件,并对比多糖紫外光谱扫描以及姜渣透射电镜扫描图。结果表明:热水浸提法、超声波冰浴提取法以及复合酶酶解法3种提取工艺在最佳提取条件下得到的多糖提取率分别为(11.74±0.23)%,(7.00±0.04)%,(20.93±0.20)%,得率分别为(6.53±0.08)%,(2.56±0.11)%,(14.67±0.32)%,纯度分别为(86.53±0.20)%,(59.84±0.06)%,(73.59±0.19)%;对比3种不同方法可知,复合酶解法姜多糖提取率和得率最高,而在纯度方面,热水浸提法优于复合酶解法和超声波冰浴提取法。结合姜渣透射电镜图发现,不同提取方法对姜细胞的破坏程度不同,从而造成多糖的提取率和多糖得率不同。 展开更多
关键词 多糖 热水浸提法 超声波冰浴提取 复合酶解
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基于光学影像数据的南极冰川监测研究进展 被引量:1
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作者 刘沼辉 齐忠华 《测绘与空间地理信息》 2022年第S01期17-21,共5页
近年来随着全球气温的不断上升加速了南极冰盖消融和冰架崩解,越来越多的科研学者将目光聚焦南极大陆。研究发现,南极大陆与南大洋的物质交换速率与南极冰川、冰架的运动有着密切的联系,尤其是冰川作为南极冰冻层最为活跃的部分,其对南... 近年来随着全球气温的不断上升加速了南极冰盖消融和冰架崩解,越来越多的科研学者将目光聚焦南极大陆。研究发现,南极大陆与南大洋的物质交换速率与南极冰川、冰架的运动有着密切的联系,尤其是冰川作为南极冰冻层最为活跃的部分,其对南极乃至全球气候变化都具有指示器的作用。随着搭载不同传感器的卫星发射上空,通过卫星影像进行南极大范围冰川监测成为可能。尤其是光学卫星,由于其发射时间最早,观测时间最长、覆盖面积最广、积累数据量最多,长期以来一直是南极冰川长时间序列监测的重要数据源。本文系统地梳理了目前基于光学遥感卫星发展历程、基于光学影像进行冰川监测的研究进展、国内外已经形成的成熟监测理论方法和冰流速提取软件,为后续利用光学影像进行长时间序列的冰川监测和冰流速提取研究提供参考。 展开更多
关键词 光学影像 冰川监测 冰流速提取 南极
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基于实冰况的船首抗冰强度优化设计
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作者 卢雨 顾朱浩 +2 位作者 刘社文 闯振菊 徐大锋 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期50-57,共8页
为了加强极地船舶船首强度,对极地航线冰况进行研究,提取真实极地航线的海冰数据,建立船舶航行冰况频谱表。对船舶首部采用构型全参数化设计,可保证在首部光顺的前提下进行自由变形。评估函数引入多目标线性规划思想,通过智能优化算法... 为了加强极地船舶船首强度,对极地航线冰况进行研究,提取真实极地航线的海冰数据,建立船舶航行冰况频谱表。对船舶首部采用构型全参数化设计,可保证在首部光顺的前提下进行自由变形。评估函数引入多目标线性规划思想,通过智能优化算法建立优化模型,最终建立极地船舶航行多冰况抗冰性能总收益最优的船舶型线优化设计方法。文中方法可对极地特定航线下的船首抗冰强度起到较好的优化作用。 展开更多
关键词 极地船舶 抗冰强度 参数化建模 优化算法 冰厚提取
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基于SAR影像数据的南极冰川流速监测研究进展
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作者 刘沼辉 朱李忠 《测绘与空间地理信息》 2022年第9期77-81,共5页
南极冰冻圈尤其是冰盖边缘的冰川、冰架已经成为全球气候变化的重要指示器,开展冰川运动监测以及表面特征变化监测能对全球气候环境变化进行有效预警。随着搭载不同传感器的卫星发射升空,通过卫星影像进行南极大范围冰川监测成为可能。... 南极冰冻圈尤其是冰盖边缘的冰川、冰架已经成为全球气候变化的重要指示器,开展冰川运动监测以及表面特征变化监测能对全球气候环境变化进行有效预警。随着搭载不同传感器的卫星发射升空,通过卫星影像进行南极大范围冰川监测成为可能。尤其是SAR卫星影像,由于其全天时、全天候的监测优势,可以忽视南极极夜的影响,且具有较高的监测精度,已经成为南极冰川大范围监测的研究热点。本文系统地梳理了目前基于SAR影像数据进行南极冰川监测的研究进展、SAR卫星影像在南极的利用状况、国内外已经形成的成熟监测理论方法,并对比了SAR影像和光学影像进行冰川监测的优势和劣势,为后续利用SAR影像进行冰川监测和冰流速提取研究提供参考。 展开更多
关键词 SAR 冰川监测 冰流速提取 南极
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