基于MODIS谱纹信息融合的海洋溢油检测方法

鉴于仅依赖光谱特征或纹理特征的传统溢油检测算法的信息检测精度较低的问题,本文提出了一种新的光学遥感数据的谱纹海面溢油检测方法。谱是光学遥感数据的油膜敏感波段图像,纹是利用灰度共生矩阵计算获得的图像纹理特征,将这些特征相结合,引入支持向量机方法（Support Vector Machine,SVM）,建立谱纹海面溢油检测模型。本文以2006年渤海溢油事故为例,利用中等分辨率成像光谱仪MODIS的光学遥感数据对溢油进行检测,MODIS的第2波段为油膜敏感波段,所以,第2波段图像即为选取的谱特征,经过对各个纹理特征的分析得到,均值、对比和相关3个特征量可作为溢油提取的纹理特征。检测结果的总体精度达91.23%。试验结果表明,将MODIS图像的光谱特征和纹理特征相结合,可有效地对渤海海洋油膜信息进行检测,并具有很强的抑制噪声能力。     

MODIS多光谱信息在海上溢油检测中的应用

利用搭载在EOS-Aqua/Terra卫星上的MODIS数据,对长江口溢油、委内瑞拉的马拉开波湖溢油等4次事故进行光谱分析和研究.在对出事海域的卫星数据进行图像处理的基础上,利用MODIS数据的多光谱信息,分析溢油在各个波段的特征,并确定油膜特征比较明显的波段范围,为可见光/近红外卫星监测溢油提供参考.     

深水区水下溢油行为及归宿研究

深水区水下溢油在上升过程中,受潮流、温度和压强等因素的影响,其溢油行为和归宿与海面溢油明显不同。文章主要在资料分析的基础上研究深水区水下溢油行为和归宿,其行为过程主要包括油气粒径分布、上升速度、油气分离和卷吸等,归宿主要包括水合物、溶解和悬浮羽流等;同时进一步探讨了各行为归宿的影响因素及机制。另外,通过建立深水溢油模型模拟油气上升过程中各行为过程,并在南海荔湾油气田中得到了应用。因此,通过本研究可以深入了解深水区水下溢油复杂的行为过程,为建立深水区溢油应急体系奠定基础,且对深水区溢油损害评估、环境评价具有重要的指导意义。     

基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法

为研究应用紫外-可见光-近红外-热红外遥感数据识别海上溢油的方法,利用机载多光谱溢油监测设备获取了舟山海域多光谱遥感数据,并利用野外地物光谱仪获取了水体和油膜的反射光谱。通过提取并分析机载多光谱遥感图像上多目标的影像特征和光谱响应特征,利用决策树分类法对海上油膜相对厚度的分布进行分类和制图。研究表明,基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法总体分类精度达93.7%,能够准确区分薄油膜和厚油膜,可有效提取海洋溢油污染信息,完全能够满足海洋溢油污染遥感监测需求。     

航海雷达溢油监测的同频干扰降噪处理方法研究

首先提出了在平面坐标下进行航海雷达同频干扰噪声处理;再采用卷积运算方法和Otsu算法分割航海雷达原始数据中的同频干扰噪声信号;最后应用横向均值运算方法处理同频干扰噪声。这种处理方法在对同频干扰进行降噪处理的同时,保留了含有溢油信息的海浪杂波信号,为航海雷达溢油监测技术的研究提供了更为准确的基础数据。     

长江口南港水道溢油数值模拟

使用FVCOM 建立了长江口水动力模型,然后基于拉格朗日粒子追踪法及自由走动理论建立了长江口溢油模型,研 究长江口南港水道处溢油污染的问题。模拟了溢油在东南风、东北风、西北风下涨憩、落憩时24 h 内的扩散漂移轨迹以及 分布情况,对不同情景进行了分析。研究表明风向对溢油的走势有较大的影响：东南风落憩的溢油可能会污染到青草沙水 库、崇明东滩及中华鲟保护区,涨憩时主要污染为九段沙湿地;东北风涨憩和落憩时主要污染上海岸线;西北风落憩时主要 污染长兴岛南岸以及九段沙湿地,涨憩时污染九段沙湿地,研究结果可为潜在的溢油应急响应决策提供参考。     

水下溢油数值模拟研究

基于Lagrange积分法和Lagrange粒子追踪法建立了一个水下溢油数值模型。该溢油模型由两个子模型组成:羽流动力模型和对流扩散模型,其中羽流动力模型用以模拟溢油的喷发阶段和浮力羽流阶段;对流扩散模型用以模拟溢油的对流扩散阶段。通过数值实验,结合实验室水槽实验和水下溢油现场实验的观测资料进行模型验证。实验结果表明,模拟结果与观测资料一致性较好,从而验证了本文溢油模型的合理性和准确性;羽流动力模型为对流扩散模型提供源,海流、海水的垂向密度结构和油滴的直径分布是影响溢油在对流扩散阶段运动和分布的主要因素。     

气相色谱指纹法在海上油污染源鉴别中的应用

通过一个具体案例,探讨了气相色谱指纹法在海上油污染源鉴别中的应用。该鉴别方法基于样品的正构烷烃气相色谱指纹分析,选择既能表征油种固有特性,又受风化影响较小的正十七烷(n-C17)、正十八烷(n-C18)、姥鲛烷(phy)、植烷(phy)和正二十烷(n-C20)等特征烷烃作为判据,可信度大,而且整个操作流程短(一般不超过半天),较简便易行。     

辽东湾近岸海域油污染生态风险评价研究

以2014–2015年海洋调查数据为基础,Arc GIS软件为平台,通过选取致灾因子危险性、承灾体脆弱性相关影响因子,基于灾害理论和层次分析法构建了辽东湾近岸海域油污染生态风险评价指标体系、评价模型及评价标准,将致灾因子危险性等级和承灾体脆弱性等级进行叠加,从而实现对研究海域油污染生态风险进行综合评价,并对该海域溢油风险可能导致的环境影响进行了系统分析、诊断和综合评价。结果表明:辽东湾近岸海域风险处于较高风险,应加强对环境敏感区域的保护,并完善环境监测体系。本文同时为重要湿地生态敏感区合理配置溢油应急资源和实施风险决策提供技术支撑,也为目前事故后的危机管理到预防性风险管理的转变提供理论依据。     

海上溢油量评估方法研究综述

近年来,国内外海上溢油污染事故的频发,使得全社会对海洋污染的关注不断升温。海上溢油量是评价海上溢油事故威胁程度和确定溢油事故等级的重要指标,也是污染赔偿追责的重要依据,同时对于现场溢油应急处置和科学决策也有重要作用。本文总结分析了目前主要的4种海上溢油量初步评估方法,包括质量平衡法、工艺流程法、现场观测法和数值模拟法。不同溢油量估算方法适用的溢油源和溢油方式各有不同,估算的溢油量也不尽相同。实际应用中,通常根据具体情况选择多种方法进行溢油量综合评估。本文从实际应用出发,探讨几种可用的溢油量评估方法,并结合案例进行说明。