曲元[1]2000年在《海洋污染水体的卫星遥感监测方法研究》文中研究说明水体表面叶绿素浓度是监测沿岸水体质量的重要参数之一。海洋水色遥感是通过水表反射测定叶绿素浓度的便捷的方法。在开放的海域，很容易推导出叶绿素浓度的经验算法。但在近岸海域，由于高浓度的悬浮泥沙和不溶性有机物质对叶绿素光谱信号的遮掩，叶绿素浓度的测定变得困难。神经网络已被成功的用于各种传递函数模型的建立。本文采用神经网络方法来确定大连湾的叶绿素浓度和卫星得到的水体表面反射照度的传递函数模型。建立的神经网络模型具有两个隐藏层，以LANDSAT卫星的TM图像的可见光波段为输入，现场同步测量叶绿素浓度为输出，其比回归分析模型具有更高的精度。 本文的目的是建立大连湾的叶绿素浓度的卫星监测数学算法。卫星图像采用美国的LANDSAT卫星的TM卫片，但本方法可用于其他的海洋水色遥感卫星，如最近发射的SeaWiFS。
郑小莉[2]2010年在《基于卫星影像的海洋信息检测能力与技术方法研究》文中进行了进一步梳理海洋环境的日益恶化,海洋灾害的频繁发生给我国经济带来了巨大损失,因而迅速、有效地监测海洋环境的变化,及时地督促海洋污染的治理,将损失降至最低,显得尤为重要。随着遥感技术的不断发展、传感器性能的不断改善,遥感技术已经成为大范围快速对海观测最具优势的手段。因此,应用海洋遥感技术,对海洋环境进行监测具有重大的研究意义和现实意义。但由于海洋是由不断运动的水体组成,海洋环境与陆地、大气环境存在很大的不同,此外,遥感监测有其自身特点,受制于海陆反差大、海水低反射率背景下弱信息提取和信号耀斑等,再加上海洋现象的动态性要求快速、持续监测,都导致海洋遥感实际应用的难度加大。论文通过大量的影像的实例分析,探讨了卫星遥感在渤海区域的监测能力,分析渤海不同环境背景、季节变化所呈现出的影像特征,在此基础上进一步探讨卫星影像快速异常处理的可行性。本文具体比较了不同卫星影像的海洋监测优劣,分析了基于MODIS数据进行卫星遥感影像海洋监测能力评估的可行性,并以渤海为研究区,依据MOD35源数据,统计分析MODIS影像渤海覆盖率及云覆盖面积百分比,对MODIS数据渤海区域监测能力进行了评估,表明了渤海常规、季节性以及应急等诸种海区要素监测的不同效果,弥补了以往类此工作的迟后性。根据MODIS数据渤海监测能力评估结果,得出了基于长时间序列MODIS数据提取渤海MODIS影像季节变化特征的可行性。通过对大量渤海MODIS 1B数据的彩色合成图、影像分层图以及渤海背景资料的分析,得出了渤海各海区不同环境背景、季节变化所呈现的影像特征。由于渤海悬浮物水平分布特点十分稳定,本文选取了渤海不同海区不同季节典型影像建立渤海MODIS影像标准库。由于二类水体光学性质的复杂性,仅靠基于应用目标的反演算法提取低反射率背景下的弱异常信息难度较大。本文以渤海标准库影像为基准,对渤海海区动态影像进行变化检测。考虑背景环境、噪声等的影响,分析光谱变化成因以探测渤海遥感影像的可疑异常信息,根据异常信息探测结果指导该异常区域的精细判读,实现异常信息的提取。本文最后以短时出现的溢油和具有较长时间变化过程的海冰为例,开展了渤海异常信息遥感快速检测的试验和实现的技术途径,提取了渤海溢油信息以及海冰的动态变化过程,效果良好。
李刚[3]2007年在《光学技术在赤潮监测中的应用》文中研究说明赤潮灾害的频繁发生,给海洋生态环境和海洋渔业经济造成了严重危害。加强赤潮生物监测技术研究,对于赤潮预报与治理工作具有重要的现实意义。赤潮的监测是一个系统体系,在这个体系中光学技术扮演了重要的角色,从广域的卫星遥感、航空遥感,到定点定时的现场仪器测量,光学技术贯穿始终。本文回顾了国内外赤潮监测技术研究概况,重点介绍了赤潮光学遥感的生物、物理依据,总结了利用卫星光学遥感、航空遥感、现场测量和实验室分析反演赤潮信息的研究成果。设计了以卫星、航空和现场监测为支撑平台的全天候多层次立体赤潮监测系统。并以东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)围隔实验为例,对赤潮水体的光谱特性进行了深入研究,对判定赤潮发生的依据进行了有益的探讨,实验结果表明东海原甲藻引起的赤潮水体遥感反射率Rrs光谱与叶绿素a浓度均存在一定经验关系,相关性R2均达到0.9以上,伴随着叶绿素浓度的增加,荧光峰的高度和位置均发生变化。
赵冬至[4]1999年在《海洋环境污染与灾害卫星遥感业务化监测系统研究》文中进行了进一步梳理本文针对我国海洋环境污染、突发性溢油污损事件以及由水体富营养化导致的赤潮灾害的现状和其造成的严重后果，阐述了我国建立海洋环境污染与灾害卫星遥感监测系统的紧迫性，结合国外此类技术系统的现状、我国现有技术条件和基本国情，提出了二十一世纪建设我国海洋环境污染与灾害卫星遥感监测系统的硬件构成和技术框架，以期为沿海经济的可持续发展服务。同时，也强调了在系统建设过程中应重视的三个问题。
赵冬至[5]2004年在《我国赤潮灾害分布规律与卫星遥感探测模型》文中提出赤潮灾害已成为我国主要海洋灾害之一，对我国海洋经济的发展产生了严重影响。本文在对赤潮灾害类型和强度划分的基础上，系统分析了1933-2001年间赤潮灾害的时空分布规律，指出渤海、长江口外和珠江口东侧海域为我国三大赤潮多发区；讨论了不同类型赤潮灾害的发展趋势。 在现场实测和室内培养的基础上，测定了12种不同叶绿素浓度的赤潮和非赤潮藻类水体光谱曲线，采用表征叶绿素荧光高度的两种模型方法，定量分析了SICF峰高(归一化法和基线法)和位置的变化与叶绿素浓度的关系，并提出了表征水体归一化SICF的优化荧光波段，并依据水色卫星荧光基线算法原理，采用藻类水体高光谱反射率曲线模拟了MODIS、MERIS和GLI的荧光波段，对比分析了三者的赤潮探测精度。 根据海水温度的赤潮生态学意义，提出了赤潮生消过程中海水温度的变化机制；利用有效积温法则，建立了海水积温预报模型，可预报年内赤潮发生的时间，实现了赤潮灾害的中期预报；同时利用海表温度(SST)卫星遥感探测原理，建立了基于海表温度的赤潮遥感判别模型。 在大量现场-卫星同步观测数据的基础上，建立了基于AVHRR的RD-SDD和SDD与浮游植物细胞数关系模型，并通过现场实测的赤潮生消过程资料分析，进一步证明透明度在赤潮遥感识别过程中具有重要作用。 AVHRR是非常实用的赤潮卫星遥感监测数据源，本文在现场同步数据的基础上，建立了叶绿素a归一化法和差值法遥感模型，并建立了赤潮灾情信息遥感模型，可利用AVHRR数据提取出浮游植物细胞数、赤潮分布范围和细胞增殖速率。 通过以上研究，初步建立了一套完整的赤潮遥感监测模型体系，根据我国 摘要日前的实际情况，完善了赤潮卫星遥感监测的业务化流程，建立了相应的软硬件系统，井应用到例行的业务化监测工作中，实时发布赤潮卫星遥感监测通报，达到了较高的精度。
白春江[6]2007年在《遥感监测渤海海域溢油技术及系统研究》文中指出溢油是严重的海洋灾害之一，我国沿海每年都发生多起溢油事故，这些溢油事故的发生给我国治理海洋环境、发展海洋经济带来严重影响。利用遥感监测溢油技术已成为国内外相关部门进行灾害监测和污染应急处理的主要手段。 本文在查阅了大量国内外遥感监测海洋溢油相关资料的基础上，通过整理分析总结了现阶段监测海洋溢油的基本原理和监测工具；对航空遥感、船载及陆地固定平台雷达遥感和卫星遥感等遥感监测平台的特点进行了综合比较，与航空遥感和船载和陆地固定平台雷达遥感相比，卫星遥感具有监测范围大、全天候、图像资料易于接收处理和解译等特点，利用卫星遥感监测海洋溢油技术国内外专家研究相对比较少，没有形成一套完整的、实用的监测方法。针对渤海海域内海洋溢油的潜在危险性，在综合各种遥感监测系统和海事局等相关部门的基础上，建立了主要以卫星遥感为主的渤海海域溢油监测综合系统。本系统的目的在于溢油发生时及过程中，能够对卫星通道进行合理的选择，接收到溢油区域的最佳图像资料；在图像处理过程中能够根据图像数据库排除干扰，迅速确定溢油的位置、范围；能够预计溢油的移动和扩散路线及早发出预警；如果是“无主溢油”，找出污染源等，为海事相关部门提供应急反应和事故后续工作所需的重要信息。
冯亮[7]2008年在《海上溢油遥感图像处理方法研究》文中指出防止海洋污染,保持生态平衡,使海洋环境保持可持续性发展,给人类和谐的生活环境,是现代科学及社会最重要的问题之一。海上溢油污染是最常见的海洋污染之一。尽管已有很多国际性的环境保护协议,包括1972年80个国家签订的《防止投弃给物和其它物质污染海洋公约》,然而,随着现代工业的发展和人类生活的现代化,海洋污染的程度仍在不断地加重。因此,必须对整个海洋污染程度和性质进行观测和研究,以达到、减少污染的目的。利用卫星遥感技术监测海上石油污染是一个亟待发展和完善的课题,遥感图像的数字处理工作是影响溢油监测准确性的关键。本文在查阅了大量国内外遥感监测海上溢油图像处理相关资料的基础上,整理分析了现阶段海上溢油图像监测方法的基本原理、应用和监测遥感平台的分类及各自的优缺点。介绍了海上溢油图像处理的方法,包括图像的几何校正,图像的辐射校正以及其校正原理、方法和目的。重点研究了海上溢油图像处理的增强处理方法,详细介绍了方法的原理及应用。通过对两起溢油事故的图像利用多种方法进行增强处理,从处理后图象的清晰度是否满意,油水、陆海分界线是否明显,硬件要求的高低等几个方面进行比较,对比分析了这些方法的优缺点,从中找出其对该次事故的最佳处理方法,并用该方法对其它几幅溢油图像进行处理,从而达到对溢油异常区比较和监测流向的目的。
陈芸芝[8]2011年在《时序水色遥感图像融合与赤潮信息提取研究》文中研究说明水色遥感数据凭借较高的光谱分辨率和时间分辨率，以及覆盖范围广等优势，在海洋生产力评估、海洋污染监测等领域中都得到了广泛应用。在多云多雨地区，水色遥感数据应用的一个最大的限制就是数据覆盖问题，而在信息提取方面，数据的时间动态信息尚未充分应用。论文面向赤潮信息提取的应用，通过研究时间序列水色遥感图像的融合方法，进行赤潮信息的提取与预测研究。主要研究内容和结论如下：（1）多传感器水色遥感图像处理与光谱分析。对多平台水色遥感图像进行预处理，包括地理校正、大气校正、参数反演、镶嵌等过程，建立了服务于时序水色遥感图像融合和赤潮信息提取的数据集。（2）水色遥感图像融合。对叶绿素浓度、叶绿素荧光高度、443nm和667nm波段遥感反射率的数据进行比较，结果表明同一天不同传感器数据一致性良好，在空间覆盖上形成互补。提出了自适应加权平均融合算法，并把其应用于叶绿素浓度和叶绿素荧光高度融合，该融合方法能减小融合像元与邻近像元的差异，提高图像的空间覆盖率和数据采样频率，并降低图像噪声。开展GSM01模型在遥感反射率图像融合中的应用研究，该模型能充分利用光谱的冗余信息，提高融合数据的置信度，但对图像噪声敏感。（3）基于时序水色遥感图像的赤潮信息提取研究。在分析赤潮光谱特征的基础上，利用统计分析和可视化分析方法，对赤潮典型案例进行分析。发展了综合应用叶绿素浓度及差值、叶绿素荧光高度、MRI、离水反射率以及海表温度等综合特征进行赤潮信息的提取方法，并提出了简单可行的阈值确定方案。通过可视化分析方法，迅速获取参数信息在时间和空间上的变化拐点，提高赤潮监测的精度和效率。（4）赤潮信息提取技术在赤潮预报中的应用。利用融合的时序水色遥感图像和赤潮信息提取技术，以2010年福建省沿海数据为例，提取赤潮发生前期的水色异常信息，开展其在赤潮预报中的应用研究。结果表明赤潮发生前期的水色异常信息特别是叶绿素浓度和荧光高度的时空异常可作为赤潮预报的重要依据。（5）赤潮信息处理原型系统开发。基于赤潮信息提取的关键技术，构建赤潮信息处理系统，包括图像融合、赤潮光谱信息增强和时间序列数据分析等主要模块，为利用多源时序水色遥感数据进行赤潮预报提供了一个良好的平台。
吴孝传[9]2015年在《沿海水域污水遥感监测方法研究》文中进行了进一步梳理海洋是地球上生命的摇篮,蕴藏着巨大的能源,世界上各个国家的发展都离不开海洋。随着我国日新月异地发展,我国沿海和内河区域船舶溢油污染、压载水和船舶生活垃圾任意排放量与日俱增,陆源污染物的海洋排放量持续增加,我国沿海水域海水污染问题变得日益严峻,不仅影响着人们的日常生活和身体健康,也制约了我国航运业的发展。为了规范船舶操作、保护海洋环境,IMO制定了一些船舶防污染公约,比如《1954年油污公约》(OIL54)、《MARPOL73/78公约》、《(2001年控制船舶防污底系统国际公约》(AFS Convention 2004)、《国际安全与环保拆船公约》等。我国拥有漫长的海岸线,保护海洋环境防治海水污染必须引起我们的重视。IMO制定的防治海洋污染公约的实施将对我国的航运业产生巨大的影响。传统的海水水质监测方法效率较低,无法获得大范围海水的水质状况,寻找一种更加精确、简便的沿海海域污水监测模型,对海水水质进行监测是一项十分重要的工作。随着全球遥感理论不断革新,海洋污水遥感监测技术逐渐由定性遥感向定量遥感转变。将遥感技术应用于海洋水质监测领域,不仅可以对某一区域进行长期监测,从而对海水污染趋势进行预测,而且节约了污水监测成本。对海水水质进行监测同样符合IMO船舶防污染相关公约的精神。本文对我国沿海水域污水遥感监测方法进行了深入的理论研究,污水遥感监测分为定性监测点和定量监测。论文利用HJ1A/1B遥感卫星数据对我国香港海域海水水质进行了定量反演,同时利用NOAA系列卫星数据对2010年8月2日河北秦皇岛老龙头海域船舶排放的污水团的扩散及漂移状况进行了解译分析。在反演香港海域海水水质时,以反演叶绿素浓度指标为例,首先从我国资源卫星应用中心获取2012年12月26日香港海域的HJ1A/1B影像资料,其次从香港环保署获取2012年12月香港海域76个水质监测点的叶绿素浓度现场数据。本文利用三种方法对香港海域叶绿素浓度进行了分析：①用Pearson相关性分析法分析了100多种波段组合,并选取Pearson相关性系数最大的波段组合对叶绿素浓度进行多元线性回归分析；②将HJ1A/1B遥感数据四个波段数据作为输入,建立BP神经网络模型对香港海域叶绿素浓度进行反演；③建立RBF神经网络模型对叶绿素浓度进行反演。研究结果表明：多元线性回归模型和RBF神经网络模型反演结果相对误差较大,约为0.67；BP神经网络反演结果误差较小,相对误差约为0.38。2010年8月2日秦皇岛老龙头海域发生海水污染事故,给当地养殖户造成了巨大损失,本文利用遥感图像增强的相关方法,对NOAA系列遥感影像进行人工目视解译,最终发现海水污染源头及污水漂移扩散规律。
马里[10]2006年在《渤海海域溢油卫星遥感监测研究》文中研究指明意义:溢油灾害、溢油事故的频发已成为我国治理海洋环境、发展海洋经济战略的重中之重。溢油卫星遥感监测具有大面积、多时相、快捷真实、同步连续、经济直观等优点。卫星遥感监测系统在海上溢油事故处理中发挥着多种作用。利用卫星遥感监测海上石油污染是一个亟待发展和完善的课题。国内外遥感专家学者在这方面研究还比较少,更没有形成一套系统的、成熟的实用性方法。 研究内容:作者结合2004年4月发生在曹妃甸南部海域油田的大面积溢油事故的调查工作,将两年来的卫星遥感溢油监测技术和以往该地区卫星遥感溢油监测资料进行应用、比较和试验。本文以油膜光谱试验为基础,将试验数据和数起渤海海域的溢油事故系统分析,将数字影像处理方法应用于典型溢油事故监测处理,筛选出溢油卫星遥感图像处理中简便、实用的方法。 结论:本文的研究有助于寻找一条监测海洋溢油事故的优化途径,使渤海海域在以往的溢油卫星遥感监测基础上建立一套经济、实用、适时、准确的监测体系,为海洋防污染,尤其对海上油类污染提供直观有力的证据。为更好保护渤海海域环境、加大执法力度、实现科学执法、索取赔偿提供科学依据,同时为相关的科研活动提供基础数据和研究资料。
参考文献：
[1]. 海洋污染水体的卫星遥感监测方法研究[D]. 曲元. 大连海事大学. 2000
[2]. 基于卫星影像的海洋信息检测能力与技术方法研究[D]. 郑小莉. 中南大学. 2010
[3]. 光学技术在赤潮监测中的应用[D]. 李刚. 天津大学. 2007
[4]. 海洋环境污染与灾害卫星遥感业务化监测系统研究[J]. 赵冬至. 遥感信息. 1999
[5]. 我国赤潮灾害分布规律与卫星遥感探测模型[D]. 赵冬至. 华东师范大学. 2004
[6]. 遥感监测渤海海域溢油技术及系统研究[D]. 白春江. 大连海事大学. 2007
[7]. 海上溢油遥感图像处理方法研究[D]. 冯亮. 大连海事大学. 2008
[8]. 时序水色遥感图像融合与赤潮信息提取研究[D]. 陈芸芝. 福州大学. 2011
[9]. 沿海水域污水遥感监测方法研究[D]. 吴孝传. 大连海事大学. 2015
[10]. 渤海海域溢油卫星遥感监测研究[D]. 马里. 大连海事大学. 2006
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