基于GIS和层次分析法的海洋溢油敏感区综合等级评价体系研究

利用层次分析法确定海洋溢油敏感区综合等级评价体系层级结构,借鉴美国海洋与大气局ESI指数原则为二级指标赋分,通过德尔菲法和层次分析法相结合的方法确定指标权重,获得海洋溢油敏感区综合等级评价函数模型。借助GIS的空间分析功能,将二级指标所对应的空间数据按照不同空间分辨率进行动态网格化编码,依据此编码获得单指标图层的赋分,结合指标权重动态生成综合评价结果网格图。该方法降低了多指标确权时权重系数确定难度,实现了海洋溢油敏感区综合等级评价。所得二级指标权重中自净能力、岸线类型和渔业价值居于权重前三位,权重之和0.47,突显了生物、生境在综合评价中的重要性。由于主要采用了主观赋权评估法,对咨询专家依赖度高。     

基于星载SAR影像的海面溢油业务化监测系统

为提高溢油业务化监测精度和效率,基于海面油膜成像机理和检测难点,设计了海洋溢油业务化监测流程。研发了溢油SAR卫星遥感业务化监测系统,系统集成了SAR图像处理算法和暗区特征打分法,实现了SAR影像处理、溢油信息提取和溢油监测报告制作等功能。系统已应用到业务化监测中,可为溢油应急处置提供决策支持。     

海洋保护区溢油污染综合评价方法研究

通过分析溢油后海洋保护区的生态系统结构和生态服务功能指标响应值改变大小来评价溢油对海洋保护区的污染程度,首先构建海洋保护区溢油污染评价指标体系,采用层次分析法(AHP)计算各评价指标的权重,确定指标因子基准值,然后确立保护区溢油污染综合评价模型,运用综合评价方法快速确定溢油对海洋保护区污染程度大小。该评价模型为溢油保护区污染评价提供新方法,为决策部门采取应急对策提供科学依据。     

航海雷达溢油监测技术研究

航海雷达可以克服夜间或者恶劣天气,全天时探测海上溢油目标,在海上溢油监测领域中具有广阔的应用前景。以大连"7.16"事件中监测到的雷达溢油图像为数据基础,基于航海雷达溢油监测原理,提出了采用卷积、Otsu和均值滤波算法,进行雷达图像降噪处理;利用图像整体均值运算,确定溢油监测的有效范围;采用阈值二值化与面积判别的方法,锁定油膜位置。相对专家解译和C-V水平集方法,本文所述的方法能够自动识别油膜信息,且具有较高的运行效率。     

国外海洋溢油应急计划简介

本文介绍了80年代一些主要国家溢油应急计划的研究进展。概略地介绍了溢油防控系统的组织机构、监视监测系统、通讯联络系统、法律系统、回收处理系统、溢油危险评价和消油剂的使用规定七个部分。为我国石油开发和石油污染的环境执法管理以及建立我国的区域性溢油应急计划提供参考。     

近岸海洋溢油处理系统的比较和分析

本文对机械回收、消油剂控制、现场燃烧溢油处理方法进行了比较和分析。根据溢油处理设备的技术性能、处理效果及其所适应的环境条件,讨论了每种方法处理溢油的能力,同时把溢油处理设备的覆盖面积与效率相结合,计算出溢油控制量率范围。本文首次把三种溢油处理系统处理溢油量的能力用最简单的图示法表示,为溢油处理方定决策提供参考。     

渤海海上石油平台的溢油风险概率评估

本研究通过层次分析法,筛选和分析了海上石油平台溢油风险源,初步建立海上石油平台溢油风险评价指标体系,确定评价指标权重集和隶属度,并运用多级模糊综合评价方法对该类设施溢油风险进行综合评价。结合SINTEF井喷/井涌数据库和DNV海上平台溢油概率模型,建立了渤海海上石油平台溢油风险概率模型。通过对渤西某一生产平台溢油风险等级进行计算,结果显示,平台评分为41.6,溢油风险等级中等偏低,溢油风险概率模型按平台数量和油处理量分别为F=5.7×10-5Q-0.3和F=4.0×10-4Q-0.988。该评价方法可判断海上石油平台溢油风险等级和溢油风险概率,可为海上石油平台溢油事故应急提供技术支持。     

溢油应急处理的优化决策

提出了溢油应急处理的优化决策方法，并运用优化理论建立评价模型来对技术决策结果进行最优化处理，从而使得各港口的溢油处理设备能够得到合理的调配，同时使溢油处理的费用降低到最低程度，而溢油处理的效果最佳，为区域合作计划的制定提供了依据。     

娘子关泉域地下水污染现状评价

采用单项指标法和综合污染指数法两种方法对娘子关泉域地下水污染现状进行了水质评价。单项指标监测结果表明,氯离子、硫酸根离子、总硬度、溶解性总固体污染较为严重,主要分布在锁簧、荫营、韩庄一带。综合污染指数法表明,除李家庄坪上岩溶水经净化处理成为没有污染的水点外,其余均有不同程度的污染。     

海上石油平台溢油污染等级评估研究

石油污染被认为是对海洋环境危害较大污染物之一,文章通过分析与溢油污染程度有关的影响因素,首次构建了海上石油平台溢油污染程度评价指标体系。利用层次分析法(AHP)计算了各评价指标的权重,并以溢油量和油品特性持久性为例,分别建立了溢油量隶属度函数和油品特性的持久性隶属度子集表,最终完成了溢油污染程度的二级模糊综合评价模型。该评价模型为判断溢油污染等级提供了新方法,同时也为溢油应急决策部门采取应急措施提供一定的技术支持。     

基于多级可拓方法的长输油气管道突发事故应急管理能力评估

为更全面地评估长输油气管道突发事故的应急管理能力,减少事故发生后造成的人员伤亡和财产损失,基于物元可拓理论建立了长输油气管道突发事故应急管理能力综合评估模型。首先,根据突发事故应急管理的理论知识,构建了包含事故预防与应急准备、监测与预警、应急响应、应急恢复4个一级指标、19个二级指标和15个三级指标的长输油气管道突发事故应急管理能力评估指标体系;然后,引入层次-熵权法确定评估指标的权重,建立各评估指标的经典域与关联函数,计算关联度,进而得出长输油气管道突发事故应急管理能力水平等级;最后,应用所建立的模型对某L段管道的突发事故应急管理能力进行了评估,定量计算得出该L段管道的突发事故应急管理能力水平等级为Ⅱ级,说明该管道企业的总体应急管理能力较强,所构建模型的评估结果与实际运行情况相符,能较准确地反映长输油气管道突发事故的应急管理能力水平等级,表明该模型适用于长输油气管道突发事故应急管理能力的评估。     

基于非负矩阵分解和支持向量机的墨西哥湾溢油HJ-1星遥感图像分类

为提高国产自主卫星在海洋溢油监测中的精度,提出一种基于非负矩阵分解和支持向量机的环境减灾星(HJ-1)海洋溢油遥感图像分类算法。针对HJ-1星遥感图像,首先利用非负矩阵分解算法进行图像特征提取,相对图像光谱和纹理等图像基本特征,构造具有针对性的溢油图像局部化非负特征,更符合遥感图像特征所对应的物理意义。进而在新特征的基础上,采用支持向量机实现遥感图像分类,解决小样本训练问题。通过墨西哥湾溢油遥感图像仿真实验比较,证明该方法在HJ-1星溢油图像分类中的有效性。     

电磁环境监测传感器部署效率评估方法

目的提升电磁环境的全域、精细化监测能力。方法基于单个传感器监测能力和多个传感器协同监测效率,建立相应的评估指标模型,利用多属性决策方法将多指标量化为单一指标,获得监测传感器部署效率评估结果。结果以待评估方案与理想方案的贴近度作为部署效率评估指标,建立了部署效率评估指标体系,提出了基于逼近理想解排序法(TOPSIS)和网络分析法(ANP)的综合评估方法。结论通过仿真验证了该方法的可行性和有效性,为监测传感器部署方案优化和动态调度提供量化评估数据支撑。     

基于指标规范变换的广义环境系统评价的普适指数公式

为了建立适用于广义环境系统评价的普适指数公式，针对传统的环境评价指数公式不具有普适、规范和通用的局限，提出适用于广义环境系统任意指标的参照值和规范变换式的设计原则和方法；该变换要求变换后的任意指标的各分级标准规范值都能被限定在各自的较小区间内，从而用规范值表示的任意指标皆"等效"于同一个规范指标；再分别用不同限定区间内生成的随机数模拟任意指标的不同分级标准的规范值，不同区间内生成的所有随机数组成不同分级标准的全部训练（学习）样本，借助免疫进化算法优化不同评价指数公式中的参数，得到适用于广义环境系统评价的9个（广义）普适指数公式，并论证了公式的可靠性.分别将9个普适指数公式用于北京市朝阳区19个监测井的9项指标的地下水水质的综合评价，以及用于郑州、西安、上海三市2000年可持续发展评价.结果表明：9个普适指数公式用于同一监测井水质的评价结果几乎完全相同，也与传统评价方法的评价结果基本一致；用于郑州、西安、上海三市可持续发展评价的结果分别是3级、3级、2级，比传统评价法更符合实际情况.9个普适指数公式使广义环境系统的评价变得简洁、规范、统一和通用；基于指标规范变换的评价指数公式的建模思想和方法对建立广义环境系统的普适智能评价模型有借鉴作用.     

基于图像法的食品浪费监测和调查方法——以北京典型食堂为例

食品浪费监测和调查是《中华人民共和国反食品浪费法》实施的重要内容与关键环节。本文依据《反食品浪费法》的原则和要求,从科学性和实用性出发,探索提出“图像法”以推动食品浪费监测、调查、分析和评估工作的有序开展。本文以北京典型食堂食品浪费情况作为主要研究对象,运用图像法开展实证研究,并利用称重法进行对比验证。研究表明：基于图像法所获得的北京典型食堂人均食品浪费指数为0.64,比称重法所得结果低了0.02;基于图像法所获得的人均食品浪费量为58.62 g/(人·餐),比称重法所得结果高出了4.28%;两种方法所得的人均食品浪费指数存在显著的相关关系（皮尔逊相关系数r =0.76,p<0.01）,且有很好的一致性（CCC=0.757,p<0.01）,表明图像法可以有效评估典型食堂的食品浪费程度;利用图像法开展食品浪费监测和调查时,结合餐厨垃圾量能更好地反映实际情况。本文探索了一个科学、便捷的食品浪费监测和调查方法,以期为《反食品浪费法》的全面推进提供科技支撑。     

福建省长汀县植被覆盖度遥感动态监测研究

遥感估算植被覆盖度的关键在于:一是植被指数的选择,二是植被指数转换方法。针对中国南方多山的特点,论文提出了能较好地削弱影像中山体阴影、土壤背景、岩石、建筑用地等地物对植被覆盖度信息干扰的复合植被指数V BSI;在植被指数转换方法上,采用混合像元法,对福建省长汀县1994年和2003年的遥感影像进行了植被覆盖度的估算。研究结果表明:采用VBSI进行植被覆盖度的估算,影像阴影信息的干扰作用可以被削减为NDV I的50%,基于VBSI的混合像元法估算植被覆盖度的总体精度达到80%以上;动态监测表明,从1994至2003年研究区高植被覆盖面积增加了150.47km₂,占国土面积的比例提高了4.9个百分点,据调查,这与近年来长汀县加大水土流失治理力度有着重要关系。     

基于遥感技术的青海省玛多县生物多样性监测与评估

高效快速评价县域生物多样性空间分布格局对制定和实施生物多样性保护措施具有重要意义.以青海省玛多县为例,结合InVEST模型和遥感、GIS技术,以景观结构、物种多样性、生态系统质量三方面的6个指标构建生物多样性遥感监测和评估指标体系,实现县域生物多样性快速监测和评估,并为玛多县生物多样性保护与可持续利用提供理论支撑和决策依据.结果表明:玛多县生物多样性指数整体呈东南高、西北低的变化趋势,高值区域主要分布在南部沼泽草甸和高覆盖草地区,低值区域主要分布在西北山地、稀疏草地区.2000年、2010年和2015年玛多县生物多样性指数值域范围分别为0.113 8~0.805 8、0.141 6~0.807 3和0.154 6~0.793 9,值域最低值呈上升趋势、最高值有所下降.2000-2015年玛多县生物多样性降低区域占其陆域总面积的59.85%,增加区域占40.15%;明显增加区域主要分布在冬春牧场,明显降低区域主要分布在冬春牧场与夏秋牧场交界处及玛查理镇城区.实例分析表明,基于遥感技术构建的生物多样性评估指标体系能够监测玛多县生物多样性现状及其时空变异特征,相对于传统生物多样性调查方法,基于遥感技术的生物多样性评估具有时效性强、操作便捷高效等优势,可应用于县域生物多样性遥感监测与评估.      

基于光谱混合分析和反照率-植被盖度特征空间的土地荒漠化遥感评价

采用线性光谱混合分析模型对Landsat TM遥感影像进行混合像元分解,获取植被、裸土和水体组分的相对丰度分布;在反演地表反照率的基础上,构建了基于Albedo-Vegetation特征空间的土地荒漠化遥感监测模型;以黑河中游部分区域为例,进行了实证研究,并利用实地调查数据进行精度验证。结果表明:此方法充分利用了多维遥感信息,反映了荒漠化土地地表覆盖、水热组合及其变化,具有明确的生物物理意义,而且指标简单、易于获取,精度较高,有利于荒漠化的定量分析与监测。     

辅以纹理特征的HJ-CCD海上溢油信息提取 ——以PL19-3溢油为例

鉴于依赖光谱特征的传统溢油信息提取方法面临信息提取精度低的困境,提出采用光谱特征与纹理分析结合的方法应用于溢油监测.选择位于渤海的蓬莱19-3油田溢油事故为研究对象,基于覆盖溢油事故阶段的8景30m分辨率HJ-CCD数据,在溢油目标提取过程中,引入了方向性纹理特征分析,将主成分光谱降维、方向梯度边缘检测等技术相结合,形成了基于光谱与纹理特征的溢油信息提取技术.所述方法经8组数据检验后,用类间分歧度方法进行了对比评价.结果表明:将纹理分析方法应用于溢油信息提取,类间分歧度提高到1.9999,提高了油膜影响边界和油膜厚度分区识别能力.