[发明专利]海冰外缘线的自动精确识别方法

摘要

一种海冰外缘线的自动精确识别方法，包括对海冰密集度数据进行二值化处理；利用该二值化数据识别主体水域和主体冰域；将主体水域和主体冰域中相同值的数据点判为碎冰区域；将面积较大的碎冰区与主体冰区一起作为基础冰区；对基础冰区数据的进行可变闭运算处理，直到所有的连通域合并为同一个连通域；对得到的连通域再次进行二值化处理以确定海冰外缘线位置；最后将得到的海冰外缘线位置数据输出。本发明方法简单、识别精确，具有自动化的优势，适用于理论研究和实际应用；且避免了人工介入的主观性，可采用多种数据场，可根据遥感反演数据实时提供海冰外缘线，对海冰灾害的监测、船舶安全航行、海洋石油平台的安全施工有着非常重要实用价值。

主权项

1.一种海冰外缘线的自动精确识别方法，该方法包括：1)获取海冰密集度数据；2)对海冰密集度数据进行二值化处理：将海冰密集度等于0的点识别为水域，将海冰密集度大于0的是冰区、陆地或云识别为1；3)识别主体水域：具体是对步骤2)得到的二值化数据，给定永久水域中任意一点坐标(wlat，wlon)，对坐标点(wlat，wlon)进行连通域处理，与该坐标点连通的点赋值为1，不连通的点赋值为0，得到赋值为1的点组成的主体水域；4)识别主体冰域：具体是对步骤3)得到的二值化数据，给定冰区中的任意一点坐标(ilat，ilon)，对坐标点(ilat，ilon)进行连通域处理，与该坐标点连通的点赋值为1，不连通的点赋值为0，得到主体冰域；其特征在于还包括以下步骤：5)识别碎冰区：具体是结合步骤3)和4)得到的主体水域和主体冰域二值化数据，将两者数据中相同值的数据点判为碎冰区域；6)区别大小碎冰区：具体是对步骤5)得到的碎冰区进行连通域标记处理，即对步骤5)得到的每一个碎冰区进行排序；然后计算每个碎冰区的连通域面积，将面积小于M km²的碎冰去除，将面积大于等于M km²的较大碎冰标识为1并与步骤4)得到的主体冰区一起，作为基础冰区；其中，M为30～80km²范围内的数值；7)基础冰区数据的图像可变闭运算处理，即由于步骤6)得到的基础冰区是二值化数据，对该二值化数据进行图像可变闭运算，所述的可变闭运算是先使用图像处理中的膨化方法，再使用腐蚀方法，计算公式是：其中，C为计算结果，A为二值化数据，B初始值设为3×3的矩阵010111010,]]>每循环一次按同样的形式行列分别增加2；在每进行一次图像闭运算处理后，都对得到的数据C进行连通域标记处理，如果连通域标记出只有一个连通域，那么之后再进行4次图像闭运算，以平滑曲线；若否，继续进行图像闭运算处理，直到所有的连通域合并为同一个连通域；8)对步骤7)处理完成后的数据进行二值化处理以确定海冰外缘线位置：即对步骤7)所得到的唯一的连通域中所有的点赋值为1，表示整片冰区，其他点赋值为0，表示水点；9)冰外缘线数据输出，即将步骤8)得到的确定海冰外缘线位置数据输出。