算法合成海冰无云影像产品支撑北极航线

去云 北极 海冰

随着全球变暖的趋势，北冰洋可以通航的时间越来越长。但是船只依然需要依赖准确的海冰图像来减少风险，提高航运效率。

目前海冰监测可以通过光学、被动式微波、主动式微波几种卫星传感器来完成。其中被动式微波是已经开展了几十年的观测，其优点是全天候全天时，不受云的影响也不受白天黑夜的影响。但是被动式微波的分辨率很低，目前还只能在10公里尺度上工作。而极轨光学气象卫星分辨率就可以达到500米的尺度，而且因为可用卫星较多，访问频次挺高。光学卫星的成像需要阳光，因为北极航线的可工作时间都是夏季，这时候北极圈是处于极昼状态，光学卫星可工作时间可以达到接近24小时。光学卫星受云的干扰目前还是一个比较显著的问题，但是我们可以通过软件算法加以改善。这部分工作国际上开展还很不充分，也是我们着重研究的方向。

我们先做个实验，一天24小时内，AQUA卫星对同一个地点成像很多次（因为每一圈都经过北极）。

注意虽然海冰也会运动，但是相对云来说运动是比较慢的。

我们试一下将这些时相数据合成的效果

可以看到其可视内容比原来任何一张都要更多了，以此作为当日的海冰产品肯定比任何单一时相信息量更加完整，而且可视效果更好。

通过融合多颗卫星最新的几个时相来产生对目前海冰情况的精准估计是一个很有潜在商业价值的产品，它可以对北极航线的船只提供直接的导航帮助。