白春江[1]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。
丁倩[2]2000年在《海洋溢油卫星遥感图像处理》文中研究指明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。国内外遥感专家学者在这方面的研究还比较少，更没有形成一套系统的、成熟的实用性方法。本论文以海上油膜光谱测量实验为基础，从分析不同油种、不同厚度的油膜与海水的反射率差别入手，结合目前普遍使用的美国陆地资源卫星(Landsat)和气象卫星(NOAA)的数据资料，运用各种数字图像处理方法对典型溢油事故图像进行了信息提取试验，筛选出了溢油卫星遥感图像处理中常用到的简便、实用的方法。
苏伟光[3]2008年在《海洋卫星遥感溢油监测技术与应用研究》文中认为21世纪是全世界大规模开发利用海洋资源、扩大海洋产业、发展海洋经济的新时期。这也给海洋的生态环境带来了沉重的负担,尤其是海洋溢油污染对海洋环境造成了巨大的破环,同时也蒙受了巨大的经济损失。海洋溢油经常发生在恶劣的天气状况之下,这就给监测工作带来了许多困难。随着卫星遥感技术的发展,各种遥感平台和传感器性能的不断提高,使海洋溢油污染的快速准确监测成为可能。本文对各种光学遥感器和微波遥感器的性能进行了比较分析,依据油膜的光谱特性建立了基于光学遥感监测和微波遥感监测的方法和技术流程。建立了溢油遥感检测模型。应用MODIS光学遥感数据,通过对热红外波段的影像处理分析,对2006年3月23日以及2004年4月渤海曹妃甸海域海洋溢油事故通过图像增强、彩色合成等图像处理方法增大油膜与背景海水之间的差异,并根据溢油遥感检测模型计算结果对溢油进行了提取分析;应用ASAR微波遥感数据通过降噪处理、后向散射系数计算、单一阈值法等技术方法对溢油进行了提取。并根据溢油提取的技术流程,开发了海洋溢油遥感监测系统。提高了海洋溢油遥感监测的智能化和自动化。卫星遥感技术在海洋溢油遥感监测中有着良好的应用前景,随着卫星遥感技术的发展,建立了以多源卫星遥感数据为数据源,应用计算机处理系统来为海洋溢油遥感监测服务。
王丽[4]2011年在《MODIS时间序列溢油检测算法》文中研究说明当前,石油泄漏事故已成为海洋环境污染的最主要原因之一,极其严重地危害海洋生态环境。随着世界经济交流日益频繁,海上运输工具数量急剧地增加,海洋环境也开始受到各种人类活动带来的日益严重的破坏。随着空间信息技术的高速发展,利用卫星遥感获取海洋表面信息的数据量也高速增长,并具有较高空间和时间分辨率,精度大大地满足了当前海洋溢油监测的需求,卫星遥感可以进行大区域海洋溢油检测,弥补了航空遥感检测的不足,因此,溢油监测领域呈现以卫星遥感为主,结合航空遥感为辅的主要监测趋势。利用卫星遥感海洋溢油识别方法主要有直接判定法、对比分析法、逻辑推理法等。然而这些方法都需要基于经验丰富的专家知识,已知溢油事故发生信息,都是基于空间要素来识别溢油信息。当今海上溢油事故爆发频繁,实时海监飞机不可能捕获到每一次溢油发生时间油事故,特别是在恶劣天气情况下飞机不能飞行时。本文就基于上述溢油监测识别方法的研究背景,以溢油高发海域渤海曹妃甸港作为实验区,利用MODIS L1B遥感影像数据组成具有一定长度的时间序列,利用溢油区油膜覆盖海面在近红外波,即MODIS 2波段,与洁净海域反射率存在差值最大的特征,利用这一反射率异常特征,采用统计学高斯分布原理,均值和标准差的组合作为阈值分割出溢油影信息的分布,在未知的前提下,对溢油事故进行快速的时间和空间上的定位。通过将该方法应用于多次溢油事故,获得最佳分割临界阈值为μ-1.756。并在此结果的基础上轻度溢油事故或者薄油膜覆盖区域出现的细微异常部分利用小波分析独特的在信号高频或者低频处细化放大的作用,扩大油水放射率的差值,充分的识别轻度油膜覆盖区,从而进一步提取出更加准确和完善的提取出溢油分布空间信息。并且根据溢油信息在不同实相上的分布分析溢油区域的动态演变过程。将两种方法提取结果同雷达影像溢油识别信息相比较,结果高度吻合,说明本方法的有效性。通过本文的实验论述得出这样结论：(1)利用高斯分布阈值分割方法提取溢油信息,在最佳阈值取值为μ-1.75σ,能够快速高效定位溢油发生的时间以及溢油区域。提取结果同ENVISAT雷达影像识别信息高度一致。利用MODIS高时间分辨率,免费的优势,降低了溢油检测的成本；(2)小波分析对时间序列遥感影像数据信号可以在低频(低反射率)或者高频(高反射率)进行细化,从而扩大了原数据的差异,更加容易识别异常信息,如检测轻度溢油,或者薄油膜覆盖污染区域。二者结合使用将使溢油信息提取更加完善,并且提高了溢油检测手段的智能化应用。本论文的创新之处在于对溢油信息提取方法提出从时间序列上对溢油事故进行快速智能化的定位,并且充分利用MODIS影像免费,快速方便获取的优势,快速机器智能化监测溢油事故发生时间和空间信息,降低了溢油监测的成本。本论文的研究思想正符合当前地理信息科学(Geographical Information Science)从传统的以静态的方式完成对地理空间“时空状态”描述的发展过程。
马里[5]2006年在《渤海海域溢油卫星遥感监测研究》文中研究表明意义: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。
闫殿武[6]2001年在《卫星影像溢油信息提取研究》文中研究指明海上溢油污染是最常见的海洋污染之一。溢油均由事故引起，如船舶(特别是油轮)碰撞、翻沉、海上油井平台和水下油管泄漏等。利用卫星遥感技术及时、准确、全面地监测海洋溢油污染，积极采取溢油清除和预防污染扩大措施，以保护海洋环境，意义十分重大。海上油膜光谱特征研究是遥感监测溢油的基础性工作，并在此基础上采用先进的计算机处理手段，以达到卫星遥感监测海上溢油的科学化、实用化、产业化。 本着科学研究的严谨态度大连海事大学卫星遥感研究室于1998和2000年10月先后三次在大连湾外海进行了油膜波谱特征测试试验，作为该课题的基础部分的研究。 在前期研究的基础上，论文中阐述首先采用遥感图像处理中传统方法——多通道假彩色合成法，即通过有目的的分析处理之后，把对溢油信息敏感的通道进行合成的方法，取得了明显的效果，并且应用到了溢油事故监测中去，制成海洋溢油影像，获得了业内人士的肯定。然而，本论文的重点并非在此，而是通过借鉴当前比较先进的图像模式识别的科学思路，在对前面油膜反射率系统分析，提出了另外一种关于遥感影像中溢油信息提取的新方法——曲线窗口法，即在根据不同油种有着相应的反射曲线的基础上，取得适当窗口，对遥感影像进行判别，凡是符合判别要求的即为溢油信息。 由于海洋溢油的客观复杂性，卫星遥感监测存在很大的困难。我们根据分析总结的海上溢油波谱特征测试结果和相应溢油信息的提取方法，利用AVHRR和TM资料，结合几次海上溢油事故的油膜图像进行了处理、识别和解译，得到了较为清晰的溢油图像，并且顺利通过了国家863—818—06—03课题的阶段性验收。
付玉慧, 冮龙晖[7]2011年在《基于卫星图像的船舶溢油信息获取》文中进行了进一步梳理卫星遥感监测海洋溢油技术已成为海洋溢油监测的重要手段。本文运用波谱分析和图像处理技术来提取卫星图像中的船舶溢油信息。通过对海洋各种溢油波谱特征测试分析,应用图像处理技术筛选出各种油膜不同厚度时的最佳卫星通道组合与增强处理模式,对卫星监测图像进行特征提取获得海洋溢油信息,最后应用实际案例分析验证了溢油信息提取方法的实用性。
阎殿武[8]2001年在《海洋溢油遥感影像信息提取研究》文中指出海上溢油污染是最常见的海洋污染之一。溢油均由事故引起,如船舶(特别是油轮)碰撞、翻沉、海上油井平台和水下油管泄漏等。利用卫星遥感技术及时、准确、全面地监测海洋溢油污染,积极采取溢油清除和预防污染扩大措施,以保护海洋环境,意义十分重大。海上油膜光谱特征研究是遥感监测溢油的基础性工作,并在此基础上采用先进的计算机处理手段,以达到卫星遥感监测海上溢油的科学化、实用化、产业化。
彭博[9]2007年在《基于面向对象的海洋溢油检测的研究》文中指出溢油是严重的海洋生态环境灾害之一。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)图像已经被广泛的应用在海上溢油监测中。传统的SAR图像识别溢油一般使用全幅扫描识别方法。该方法不仅识别精度较低而且在识别的时间和所需的资源等性能方面也远达不到实用要求。因此，本文提出了一种面向溢油对象的识别方法，该方法不仅大大提高了溢油识别的精度，也显著地减少了识别时间和所需占用的系统资源，从而为海面溢油的实时检测打下了良好的基础。 为了精确分类SAR溢油图像，本文首先对SAR图像进行增强、取反以及二值化等预处理，然后提取并显示疑似溢油对象。通过对每一个疑似溢油对象的分析，最终显示溢油图像识别结果。考虑到神经网络具有自组织、自学习、自适应和联想能力等优点，本文使用神经网络结合纹理分析的方法来分类溢油图像。对比BP、Hopfiekld、ART-1以及RBF等神经网络模型对SAR溢油图像的识别效果和分类精度的分析，本文最终选用RBF神经网络实现溢油识别。纹理分析阶段本文使用灰度共生矩阵法计算出对SAR溢油图像最敏感的4个纹理特征值，结合像元的灰度值组成分类图像的特征矢量。 本文最后通过对比全幅扫描识别方法与面向对象识别方法表明，面向对象溢油识别方法获得了较为满意的效果。
冯亮[10]2008年在《海上溢油遥感图像处理方法研究》文中研究指明防止海洋污染,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。
参考文献：
[1]. 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
[2]. 海洋溢油卫星遥感图像处理[D]. 丁倩. 大连海事大学. 2000
[3]. 海洋卫星遥感溢油监测技术与应用研究[D]. 苏伟光. 中南大学. 2008
[4]. MODIS时间序列溢油检测算法[D]. 王丽. 华中农业大学. 2011
[5]. 渤海海域溢油卫星遥感监测研究[D]. 马里. 大连海事大学. 2006
[6]. 卫星影像溢油信息提取研究[D]. 闫殿武. 大连海事大学. 2001
[7]. 基于卫星图像的船舶溢油信息获取[C]. 付玉慧, 冮龙晖. Proceedings of 2011 2ND International Conference on Innovative Computing and Communication and 2011 Asia-Pacific Conference on Information Technology and Ocean Engineering(CICC-ITOE 2011 V3). 2011
[8]. 海洋溢油遥感影像信息提取研究[C]. 阎殿武. 中国科学院海洋科学青年学术研讨会暨2001年海洋湖沼科学青年学者论坛论文摘要集. 2001
[9]. 基于面向对象的海洋溢油检测的研究[D]. 彭博. 大连海事大学. 2007
[10]. 海上溢油遥感图像处理方法研究[D]. 冯亮. 大连海事大学. 2008
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