本书以极地海冰热力过程、海冰（冰脊）形态及动力学特征为研究背景，根据中国第二次北极科学考察期间得到的海冰温度实测数据，研究了一类非线性分片光滑分布参数系统的主要性质及参数辨识问题；根据德国阿尔弗雷德－魏格纳极地和海洋研究所在南极威德尔海冬季科学考察期间利用机载观测系统测得的海冰表面和底面起伏数据，研究了一类具有非线性约束的统计优化问题，以及聚类算法在数据分析中的应用问题，并对冰－气拖曳系数和脊帆形拖曳力的参数化方案进行了改进。以最优化理论和算法、偏微分方程数值方法及概率统计为研究和分析工具，将实测数据与数值计算结合起来，分别对海冰热力学参数，脊帆形态、空间分布和动力学参数，龙骨形态和空间分布等进行了深入探讨和研究。到了国家

1 绪论
1.1 极地海冰研究概况
1.2 分布参数系统参数辨识和最优控制问题研究概况
1.3 本书研究的主要内容
2 预备知识
2.1 函数空间及基本性质
2.2 抛物型方程弱解的存在唯一性
2.3 约束优化问题的最优性条件
2.4 极大函数与Gaeaux (Frechet)微分
2.5 概率分布和密度及统计分析
3 北极海冰热力学系统的区域参数辨识和数值模拟
3.1 引言
3.2 时变区域上的海冰热力学系统
3.3 海冰热力学系统的性质
3.4 系统的参数辨识
3.5 最优化和数值结果
3.6 小结
4 统计优化与聚类算法及其在海冰表面形态研究中的应用
4.1 引言
4.2 现场观测和数据
4.3 确定最优切断高度的统计优化模型
4.4 改进的k均值聚类算法及其在脊帆分类中的应用
4.5 脊帆强度对脊帆高度和间距分布的影响
4.6 相关分析和讨论
4.7 小结
5 冰-气拖曳系数和脊帆形拖曳力参数化方案的改进
5.1 引言
5.2 现场观测
5.3 海冰表面的基本统计特征
5.4 冰-气拖曳系数和脊帆形拖曳力参数化方案的改进
5.5 脊帆强度/粗糙长度对冰-气拖曳系数及脊帆形拖曳力的影响
5.6 小结
6 南极威德尔海西北区域冬季海冰龙骨形态和空间分布
6.1 数据和研究区域
6.2 龙骨切断深度的统计优化模型及性质
6.3 模型NOPM-NS的优化算法和数值结果
6.4 龙骨基本形态参数统计分析
6.5 冰脊龙骨空间分布
6.6 相关分析和讨论
6.7 小结
结论
参考文献