极地摄影师探寻冰山之美

来自美国西雅图的51岁摄影师保罗不可思议地用十年时间探寻冰山之美。自从2001年起,这位威立雅环境野生动物摄影大赛获奖者独自驾船游历了挪威、格陵兰以及阿拉斯加附近的极地地区,行程长达近1000公里,     

基于 BDS 利用海洋上冰山为人类服务的设想

海洋上冰山虽然被人们称为“海洋杀手”,但是如果人类能够在远航之前做好充分的准备,亦可以利用冰山为人类服务。本文阐述了海洋上冰山的特点,而且研讨了基于北斗卫星导航系统（BDS ）利用海洋上冰山为人类服务的设想。本文研讨的结论也可以为以后数字海洋的建设提供参考。     

基于BDS海洋上冰山踪迹监测方案设计

冰山亦被称为“海洋杀手”,其对在其附近海洋上航行的船舶构成很大的威胁。本文阐述了海洋上冰山的特性及其对海上船舶的危害,且研讨了基于北斗卫星导航系统（BDS）对海洋上冰山踪迹进行监测的方法并设法告知海洋上船舶冰山的位置,使船舶提前躲避冰山避免灾难的发生。文章研讨的结果亦可以为以后数字海洋的建设提供参考。     

格陵兰冰盖，未来10年可能消失

近期．一座大型岛状冰山从格陵兰岛冰川脱落。这座冰山的面积大约是纽约曼哈顿岛的4倍多,可能是历史上有记录以来从冰川上崩离的最大一座。     

北极研究现状的可视化图谱分析

立于全球化的视角,用国家战略的眼光,全面准确地收集国内外核心期刊上发表的有关北极问题的论文,在定量数据的基础上,利用文献计量学的方法,对数据背后的事实进行了挖掘,从时间和空间两个尺度上直观地分析了国内外北极研究的现状,力求从时间和空间两个尺度反映当前北极地区研究的进展情况,准确把握北极地区研究的走向,找出北极地区研究的热点主题.     

基于Sentinel-1A数据的多种机器学习算法识别冰山的比较

冰山识别对于海洋环境监测和船只安全运行等具有重要的意义,是北极航道开通和北极开发过程中的重要内容。采用合成孔径雷达(SAR)影像进行冰山识别具有独特的优势,多种机器学习算法均可用于SAR影像的冰山识别中。为了最大限度地发挥机器学习算法的性能,有必要对不同机器学习算法及其搭配使用的特征与特征标准化方法进行评估,从而进行最优冰山识别方法的选择。因此,本文基于Sentinel-1A SAR影像,采用多种机器学习方法、多种特征组合及多种特征标准化方法进行冰山识别,并比较各流程方法的识别性能差异。采用的机器学习算法包括贝叶斯分类器(Bayes)、反向神经网络(BPNN)、线性判别分析(LDA)、随机森林(RF)以及支持向量机(SVM);特征标准化方法包括Min-max标准化、Z-score标准化及log函数标准化;数据集是含有12个SAR影像特征的969个冰山与非冰山样本,样本主要位于格陵兰岛东海岸。分类效果采用接收者操作特性(ROC)曲线下的面积(AUC)进行衡量。结果显示,最佳搭配下的RF的AUC值最高,达到了0.945,比最差的Bayes高出0.09。从识别率上来看,RF在冰山查全率为80%的情况下非冰山查全率达到92.6%,效果最好,比第2位的BPNN高出1.4%,比最差的Bayes高出2.6%;BPNN在冰山查全率为90%的情况下非冰山查全率达到87.4%,比第2位的RF高出0.8%,比最差的Bayes高出2.7%。上述结果表明,对冰山识别而言,选择最优的机器学习算法和最佳的特征与特征标准化方法都是十分重要的。     

“泰坦尼克号”冰山投影秀

1912年,当时世界上最大的邮轮"泰坦尼克"号首次下水航行即在北大西洋撞击冰山而沉没,这一事件在1997年被美国导演詹姆斯·卡梅隆搬上银幕,成为电影票房史上的奇迹。值此"泰坦尼克"号海难100周年之际,世界各地发起各种活动来悼念这场人类历史上空前的海难,除卡梅隆亲自操刀的3D版电影《泰坦尼克号》又一次     

加拿大拟大规模测绘北极

加拿大总理斯蒂芬·哈珀近日说．将发起大型北极测绘项目,为开发这一地区能源做准备。根据这一项目,加政府计划五年内投资1亿美元．绘制加拿大北部能源和矿藏地图。     

Landsat 8全色影像阴影的扁平冰山出水高度提取

冰山出水高度是测量冰山厚度进而估算冰山体积的一个重要几何参数,是定量评估冰山对海洋的淡水输入量的基础。冬季冰山在海冰上成影且阴影较长,本文提出利用阴影测高模型高精度测量冰山出水高度的方法。试验选择2016年8月29日、9月7日和9月16日中心太阳高度角分别为5.43°、7.49°和11.01°的3期Landsat 8全色15 m影像,以独立扁平冰山为例,自动提取冰山在海冰上的阴影长度计算冰山出水高度,并利用不同时相同名成影点进行交叉验证评估测量精度。结果显示：阴影长度测量误差优于1个像元,在太阳高度角低于11.01°时,全色15 m影像提取的冰山出水高度均方根误差（RMSE）低于2.0 m,平均绝对误差（MAE）低于1.5 m。由此表明：在冬季低太阳高度角下,Landsat 8全色15 m影像可用于高精度测量冰山出水高度,具有大范围测量南极冰山出水高度的潜力。     

从航空数字影像提取北极海冰形态参数的方法研究

在 1999年 7月至 9月的中国首次北极科学考察中 ,对北极密集冰区进行了航空数字相机遥感观测 ,获得一批高分辨率的不同类型海冰数字影像。探讨了利用数字影像分析海冰形态参数的方法。利用这些方法不仅可以分析海冰边缘、密集度、冰水比例等常规参数 ,而且可以获得卫星遥感尚无法探测的一些海冰形态的新参数 ,这些参数将增加对不同类别海冰的认识 ,对于研究北极融冰过程和冰区的海气相互作用提供有价值的手段和分析方法。给出的方法可以应用到中国渤海海冰和其它海域海冰的研究。     

巴伦支的北极地图

16世纪末,有着"海上马车夫"之称的荷兰热衷于寻找从欧洲通往亚洲的航道。一些由贸易公司与富商赞助的船队深入北冰洋探险寻路,其中最著名的就是威廉·巴伦支和他带领船队。巴伦支曾在1549年、1595年和1596年三次试航。前两次航行,他都被冰块所     

北极航道适航性研究现状与展望

论述了北极航道对于我国海洋与极地战略的重要性,归纳和总结了国内外北极航道适航性研究现状,并对我国未来北极航道适航研究进行了展望,以期为更好地开展北极航道研究,为我国利用北极航道开展极地科考和商业航行提供一定的借鉴。     

利用GPS的北极冰川运动监测与分析

分析了2005～2010年的6期GPS观测数据,获取了冰川表面监测标杆的年均运动速度。结果表明,两条冰川物质平衡当前均处于负平衡状态。结合该地区1936年测量的冰面高程数据,对73a以来冰川总体物质平衡情况进行了比较分析,认为两条冰川当前处于加速消融的状态。     

北极海冰再次接近历史最低

日前,极地科学家分析完冰雪中心的数据后说。随着北半球秋季的即将落幕,北极的温度又开始降低,每年北极海冰面积的最小值通常都会在这时（9月中旬）出现。而今年的9月14日,北极海冰覆盖面积降到了全年最低,再一次非常接近了2007年创造的自1979年有纪录以来的历史最低。     

南北极地图集的设计与特点

作为中国第一部反映南北极地区地理环境和科考情况的地图集《南北极地图集》,该图集特殊的地理条件决定了其在编绘方式上与其他图集不同,从图集的内容设计、整饰和色彩设计、以及统一协调性研究3个方面入手,重点介绍图集设计中各方面的特色,总结图集编制的技术路线,为同类地图集的编绘提供参考。     

泛北极地区多年冻土活动层厚度演变

深入理解泛北极地区多年冻土活动层厚度的演变, 对于全球碳通量模拟、气候变化预测及泛北极地区冻融风险评估具有重要意义。目前开展的泛北极地区多年冻土活动层厚度模拟与分析, 大多无法全覆盖或空间分辨率过低(25 km或是更大), 在景观尺度(公里级)上的多年冻土活动层厚度变化特征仍有待解析, 尤其是关键基础设施区的活动层厚度变化仍不清楚。本研究基于站点监测数据、MOD11B3地表温度数据、MCD12C1土地覆盖数据, 采用Stefan模型, 在公里级空间分辨率上模拟泛北极地区2001年—2017年多年冻土活动层厚度, 并解析泛北极地区及主要油气区多年冻土活动层厚度时空变化格局及主要原因。研究发现: 2001年—2017年泛北极地区约有78.4%的冻土区域多年冻土活动层厚度呈现增长趋势, 尽管全区多年平均的增长速率为0.22 cm/a (p<0.05), 但具有较强的时空差异性。显著增长区主要集中在加拿大西北部的落基山脉及劳伦琴高原一带以及俄罗斯中西伯利亚高原中部地区, 增加速率主要在0.5—1 cm/a;而减少区主要分布在加拿大的哈得孙湾沿岸平原、拉布拉多高原一带, 俄罗斯的东西伯利亚山地北部、中西伯利亚高原的北部、贝加尔湖以东区域和泰拉尔半岛一带。泛北极地区主要油气区多年冻土活动层厚度也以增加为主, 80%以上的油气区呈现增加趋势, 增长速率在0.1—0.7 cm/a。泛北极地区多年冻土活动层厚度变化与气温变化在空间上具有较好的一致性;积雪厚度与活动层厚度关系复杂;不同植被类型的多年冻土活动层厚度有所差异(林地>草地>稀树草原>灌丛), 且多年冻土活动层厚度变化与植被转化方向一致。该成果将有助于深入理解北半球高纬度多年冻土区冻融格局, 尤其可为冻土区的油气设施冻融风险识别与防控提供参考。     

地图符号的视觉变量

视觉变量作为图形符号设计的理论基础，在地图符号设计中起着重要的作用。然而，笔者认为，Ｂｅｒｔｉｎ所提出的视觉变量有些对地图符号并不适用。本文提出了用于构造地图符号的视觉变量，并对它们的感受性能作了初步的探讨。     

北极地区BDS-3伪距单点定位精度分析

针对北斗三号卫星导航系统（BDS-3）在北极地区的定位性能,本文基于METG站和SOD3站分析了北极地区BDS-3的卫星可见数、PDOP 值、单频和双频伪距单点定位精度.经研究发现,北极地区BDS-3卫星可见数和 PDOP 值与GPS卫星一致,B1I频率与B3I频率伪距单点定位精度相当,相比于GPS卫星L1频率伪距单点定位精度略差,B1I／B3I频率组合下的伪距单点定位精度低于任一单频伪距单点定位精度,并且相比于GPS卫星L1／L2频率组合下的伪距单点定位精度略差.      

利用事后广域差分GPS方法处理北极GPS数据

提出利用事后广域差分GPS方法对在北极北冰洋浮冰上观测的GPS数据进行处理,对其结果分析表明,平面定位内符合精度优于1m(1σ)。测定出北冰洋浮冰的平均运动速率为420m/h。