Three Years of Near‐Coastal Antarctic Iceberg Distribution From a Machine Learning Approach Applied to SAR Imagery
Three Years of Near‐Coastal Antarctic Iceberg Distribution From a Machine Learning Approach Applied to SAR Imagery
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将机器学习方法应用于 SAR 图像，了解三年近岸南极冰山分布
DOI：
10.1029/2019jc015205
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Mata
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Barbat;T. Rackow;H. Hellmer;Christine Wesche;M. Mata
南极冰盖周围的质量损失是由基底融化和冰山崩解驱动的，这构成了淡水流入南大洋的两条主要途径。虽然规模相似，但冰山在南极洲周围的热量和淡水平衡中起着重要的作用，但至今仍未完全了解。这种缺乏了解的部分原因是，尽管进行了观测和遥感工作，但在极地地区进行大规模监测方面存在操作困难。在这项研究中，采用了一种新的机器学习方法，并辅以视觉检测，对整个南极大陆及其邻近沿海地区的三个合成孔径雷达（SAR）马赛克进行了应用。虽然最初的目的是绘制南极大陆的地图，但SAR马赛克使我们能够记录1997年、2000年和2008年泛南极近海岸地区冰山的大小（和质量）的演变和分布。我们的新算法在1997年、2000年和2008年分别识别出7649座、13712座和7246座冰山，这些冰山的表面积在0.1 ~ 4567.82 km2之间，总质量分别为461.53、6862.81和5263.69 Gt。虽然存在地带性分布，但仍观察到较大的区域变异。这对未来的气候模拟研究具有重要意义，这些研究试图估计冰山融化带来的淡水通量，这需要一个年际变化的近海岸冰山模式的真实表示来初始化模拟。
Mass loss around the Antarctic Ice Sheet is driven by basal melting and iceberg calving,which constitute the two dominant paths of freshwater flux into the Southern Ocean. Although of similarmagnitude, icebergs play an important and still not fully understood role in the balance of heat andfreshwater around Antarctica. This lack of understanding is partly due to operational difficulties inlarge-scale monitoring in polar regions, despite observational and remote sensing efforts. In this study, anovel machine learning approach, augmented by visual inspection, was applied to three SyntheticAperture Radar (SAR) mosaics of the whole Antarctic continent and its adjacent coastal zone. Althoughoriginally intended for a mapping of the Antarctic continent, the SAR mosaics allow us to document theevolution and distribution of the size (and mass) of icebergs in the pan-Antarctic near-coastal zone for theyears 1997, 2000, and 2008. Our novel algorithm identified 7,649 icebergs in 1997, 13,712 icebergs in 2000,and 7,246 icebergs in 2008 with surface areas between 0.1 and 4,567.82 km2and total masses of 4,641.53,6,862.81, and 5,263.69 Gt, respectively. Large regional variability was observed, although a zonal patterndistribution is present. This has implications for future climate modeling studies that try to estimate thefreshwater flux from melting icebergs, which demands a realistic representation of the interannuallyvarying near-coastal iceberg pattern to initialize the simulations.
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DOI：
10.3390/rs5126305
发表时间：
2013
期刊：
Remote. Sens.
影响因子：
--
作者：
Wesche;Jansen;Dierking
通讯作者：
Dierking
DOI：
10.1007/3-540-45014-9
发表时间：
2000-06
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Thomas G. Dietterich
通讯作者：
Thomas G. Dietterich
影响因子：
13.5
作者：
Wesche, Christine;Dierking, Wolfgang
通讯作者：
Dierking, Wolfgang
影响因子：
3.4
作者：
Christine Wesche;W. Dierking
通讯作者：
Christine Wesche;W. Dierking