描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030797087丛书名: 地球大数据科学论丛
内容简介
南极冰盖作为全球*大的冷源和全球变化的敏感指示器，其冻融过程是影响冰盖物质–能量平衡与稳定性的关键因素。《地球大数据支撑的南极冰盖冻融探测与时空变化分析》聚焦南极冰盖表面冻融现象，系统集成并总结撰写团队近年来依托地球大数据平台在南极地区取得的研究成果，重点介绍基于海量遥感数据的时序冰盖冻融快速探测方法、南极冰盖多时空尺度冻融变化特征，以及冻融过程与气温、藻类等环境要素的关联关系等，以期为大时空尺度复杂数据处理和规律认知研究提供技术支持，并为评估冰盖稳定性、理解全球气候变化影响及促进可持续发展目标的实现提供科学支撑。
目 录
目录
“地球大数据科学论丛”序
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 南极概况 1
1.2 南极冰盖冻融研究的重要性 3
1.2.1 南极冰盖及其变化 3
1.2.2 南极冰盖表面融化现象及影响 5
1.2.3 南极冰盖表面冻融探测 6
1.3 国内外研究发展态势 7
1.3.1 南极冰盖变化研究态势 7
1.3.2 极地冰盖表面冻融遥感探测方法研究态势 11
1.3.3 地球大数据研究态势 18
1.4 小结 21
参考文献 22
第2章 地球大数据及时空分析方法 29
2.1 地球大数据 29
2.1.1 概念及框架 29
2.1.2 地球大数据云服务平台 34
2.1.3 谷歌地球引擎 37
2.2 时空关联关系分析方法 40
2.2.1 相关性分析方法 40
2.2.2 因果分析方法 44
2.2.3 其他时空分析方法 44
2.3 南极研究数据集及产品 48
2.4 小结 57
参考文献 58
第3章 极地冰盖冻融微波遥感机理 60
3.1 微波遥感原理与技术 60
3.1.1 遥感原理概述 60
3.1.2 微波辐射计技术 61
3.1.3 微波散射计技术 63
3.1.4 合成孔径雷达技术 66
3.2 冰雪的微波遥感探测基本理论 72
3.2.1 冰雪的介电特性 72
3.2.2 冰雪的辐射和散射特性 74
3.3 小结 75
参考文献 75
第4章 时序SAR 冰盖冻融探测 77
4.1 环南极时序海量SAR 数据处理 77
4.1.1 哨兵1 号（Sentinel-1 SAR）简介 78
4.1.2 环南极Sentinel-1 EW 模式SAR 数据集 81
4.1.3 云计算平台配置及批处理流程 82
4.2 海量SAR 冰盖冻融快速判断方法 87
4.2.1 Sentinel-1 SAR 数据黑边消除方法 88
4.2.2 南极冰盖SAR 冻融表征 90
4.2.3 轨道归一化和冻融判断 94
4.2.4 SAR 数据集的时间选择与轨道分组 96
4.2.5 冻融状态结果后处理 97
4.3 南极冻融状态信息产品及精度验证 97
4.3.1 环南极冻融状态产品 97
4.3.2 精度验证及对比 102
4.4 小结 108
参考文献 109
第5章 南极冰盖冻融时空变化分析 111
5.1 南极冰盖高分辨率冻融时空变化特征 111
5.1.1 环南极冰盖冻融变化 112
5.1.2 南极半岛冰架冻融时空对比 114
5.1.3 拉森C 冰架冻融时空变化分析 118
5.2 长时序南极冰盖冻融时空变化与异常 121
5.2.1 辐射计南极冰盖融化数据产品 122
5.2.2 南极冰盖融化区域空间分布特征 124
5.2.3 南极冰盖融化面积和融化指数年度时序变化特征 125
5.2.4 南极冰盖冻融异常特征 126
5.3 小结 128
参考文献 128
第6章 冻融与气温的时空关联关系分析. 130
6.1 南极温度数据及其时空变化特征 130
6.1.1 南极温度数据 130
6.1.2 南极冰盖整体气温变化 133
6.1.3 南极冰盖典型区域气温变化 135
6.2 南极冰盖冻融与气温的相关性分析 144
6.2.1 皮尔逊相关性分析 144
6.2.2 DTW 相关性分析 144
6.3 南极冰盖冻融与气温的相互作用机制分析 150
6.3.1 格兰杰因果检验结果分析 150
6.3.2 不同区域冻融–气温–时间聚类结果分析 151
6.4 小结 156
参考文献 157
第7章 冻融与藻类时空关联关系分析 158
7.1 南极植被与微生物概况 158
7.1.1 极地藻类与微生物的种类与生长环境 158
7.1.2 南极雪藻的气候变化响应 161
7.2 南极藻类信息提取及分布 163
7.2.1 遥感雪藻探测研究现状 163
7.2.2 雪藻含量遥感探测机理与提取方法 164
7.2.3 遥感观测南极冰盖藻类分布特征 166
7.3 南极冰盖冻融、藻类、气温关联性分析 170
7.3.1 雪藻群落地区的冻融分布情况 170
7.3.2 冻融与藻类的相关性 171
7.3.3 温度与藻类的相关性 174
7.3.4 冻融、藻类、气温三者的关联分析 176
7.4 小结 178
参考文献 179
第8章 思考与展望 182
8.1 南极冰盖变化与地球大数据 182
8.2 南极冰盖变化与可持续发展目标 183
“地球大数据科学论丛”序
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 南极概况 1
1.2 南极冰盖冻融研究的重要性 3
1.2.1 南极冰盖及其变化 3
1.2.2 南极冰盖表面融化现象及影响 5
1.2.3 南极冰盖表面冻融探测 6
1.3 国内外研究发展态势 7
1.3.1 南极冰盖变化研究态势 7
1.3.2 极地冰盖表面冻融遥感探测方法研究态势 11
1.3.3 地球大数据研究态势 18
1.4 小结 21
参考文献 22
第2章 地球大数据及时空分析方法 29
2.1 地球大数据 29
2.1.1 概念及框架 29
2.1.2 地球大数据云服务平台 34
2.1.3 谷歌地球引擎 37
2.2 时空关联关系分析方法 40
2.2.1 相关性分析方法 40
2.2.2 因果分析方法 44
2.2.3 其他时空分析方法 44
2.3 南极研究数据集及产品 48
2.4 小结 57
参考文献 58
第3章 极地冰盖冻融微波遥感机理 60
3.1 微波遥感原理与技术 60
3.1.1 遥感原理概述 60
3.1.2 微波辐射计技术 61
3.1.3 微波散射计技术 63
3.1.4 合成孔径雷达技术 66
3.2 冰雪的微波遥感探测基本理论 72
3.2.1 冰雪的介电特性 72
3.2.2 冰雪的辐射和散射特性 74
3.3 小结 75
参考文献 75
第4章 时序SAR 冰盖冻融探测 77
4.1 环南极时序海量SAR 数据处理 77
4.1.1 哨兵1 号（Sentinel-1 SAR）简介 78
4.1.2 环南极Sentinel-1 EW 模式SAR 数据集 81
4.1.3 云计算平台配置及批处理流程 82
4.2 海量SAR 冰盖冻融快速判断方法 87
4.2.1 Sentinel-1 SAR 数据黑边消除方法 88
4.2.2 南极冰盖SAR 冻融表征 90
4.2.3 轨道归一化和冻融判断 94
4.2.4 SAR 数据集的时间选择与轨道分组 96
4.2.5 冻融状态结果后处理 97
4.3 南极冻融状态信息产品及精度验证 97
4.3.1 环南极冻融状态产品 97
4.3.2 精度验证及对比 102
4.4 小结 108
参考文献 109
第5章 南极冰盖冻融时空变化分析 111
5.1 南极冰盖高分辨率冻融时空变化特征 111
5.1.1 环南极冰盖冻融变化 112
5.1.2 南极半岛冰架冻融时空对比 114
5.1.3 拉森C 冰架冻融时空变化分析 118
5.2 长时序南极冰盖冻融时空变化与异常 121
5.2.1 辐射计南极冰盖融化数据产品 122
5.2.2 南极冰盖融化区域空间分布特征 124
5.2.3 南极冰盖融化面积和融化指数年度时序变化特征 125
5.2.4 南极冰盖冻融异常特征 126
5.3 小结 128
参考文献 128
第6章 冻融与气温的时空关联关系分析. 130
6.1 南极温度数据及其时空变化特征 130
6.1.1 南极温度数据 130
6.1.2 南极冰盖整体气温变化 133
6.1.3 南极冰盖典型区域气温变化 135
6.2 南极冰盖冻融与气温的相关性分析 144
6.2.1 皮尔逊相关性分析 144
6.2.2 DTW 相关性分析 144
6.3 南极冰盖冻融与气温的相互作用机制分析 150
6.3.1 格兰杰因果检验结果分析 150
6.3.2 不同区域冻融–气温–时间聚类结果分析 151
6.4 小结 156
参考文献 157
第7章 冻融与藻类时空关联关系分析 158
7.1 南极植被与微生物概况 158
7.1.1 极地藻类与微生物的种类与生长环境 158
7.1.2 南极雪藻的气候变化响应 161
7.2 南极藻类信息提取及分布 163
7.2.1 遥感雪藻探测研究现状 163
7.2.2 雪藻含量遥感探测机理与提取方法 164
7.2.3 遥感观测南极冰盖藻类分布特征 166
7.3 南极冰盖冻融、藻类、气温关联性分析 170
7.3.1 雪藻群落地区的冻融分布情况 170
7.3.2 冻融与藻类的相关性 171
7.3.3 温度与藻类的相关性 174
7.3.4 冻融、藻类、气温三者的关联分析 176
7.4 小结 178
参考文献 179
第8章 思考与展望 182
8.1 南极冰盖变化与地球大数据 182
8.2 南极冰盖变化与可持续发展目标 183
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