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本文以中国渤海海域冬季结冰情况为例，通过建立海冰面积时间序列，着重分析了渤海海冰面积的年内和年际时间序列的变化特征，并通过确立区域气温指标对海冰面积的变化与区域气温之间的关系进行了研究。研究内容与主要结论如下：
首先，利用分区阈值法对渤海海冰结冰范围进行信息提取以建立海冰面积时间序列。通过对渤海海域冬季结冰时的遥感影像分析发现：针对同一分辨率的遥感影像，根据研究区域的地物特点采用同一种信息提取方法分别对研究区域内各子区域的海冰进行信息提取然后再进行整合，得到的结果基本能够满足研究要求。在此基础上建立起来的渤海海冰面积年内和年际时间序列不仅体现出明显的年内变化特征，还反映出较显著的年际变化规律。
其次，论证了选取气象站的日平均气温和负积温数据作为区域气温指标用于研究的可靠性。运用相关分析法和系数订正比较法，分别比较了气象站与海洋站的日平均气温数据和负积温数据。结果发现，气象站的日平均气温和负积温时间序列与海洋站的气温时间序列之间存在显著的相关关系，变化趋势表现出高度的一致性。鉴于海洋站气温变化能够反映相关海域海冰面积的变化特征，利用与海洋站气温高度相关的气象站气温资料研究与海冰面积的关系是完全可行的。
再次，研究发现，与日平均气温相比，负积温时间序列更能体现出与海冰面积时间序列之间的年内变化关系。利用相关分析法和曲线估计法对轻冰年、常冰年和重冰年三个冰情代表年份内的气温与海冰面积之间的相关关系进行分析发现，负积温作为气温指标与海冰的结冰面积之间存在显著的负相关性，且能建立起拟合度较好的关系曲线；然而，日平均气温指标没有体现出该性质。接着，讨论了渤海海冰面积时间序列与负积温时间序列的年际变化关系。利用相关分析法，考察了自1984年至2003年近20年来海冰面积时间序列与负积温时间序列之间的年际变化关系，发现两者之间具有显著的相关性。
最后，从海冰资源的开采对海洋环境的影响这一角度出发，就渤海海冰资源开采对渤海水量平衡的影响这一问题，着重分析了渤海海冰的工程可开采量与渤海及环渤海地区分水岭内的平均年降水量的关系，从而对渤海海冰资源的开采量与渤海及环渤海地区大气降水量之间的关系有了一定的认识。