一种适合于大面积的SAR海面溢油图像分割方法

图像分割算法是SAR海面溢油应急反应系统的一个重要组成部分,本文提出了一种改进的最大类间方差分割算法,该算法不仅利用了图像的直方图信息,同时也考虑了风场对SAR海面溢油图像的影响。并以一幅大面积的ERS SAR溢油图像为例进行分析,实验结果表明,该方法是一种计算效率适中的SAR溢油图像分割算法。     

海上溢油扩散图像处理的非线性方法研究

针对海上溢油应急处理问题,本文主要对溢油的初级行为--扩散进行探讨.提出了采用溢油扩散图像来预测溢油扩散未来发展趋势的3步非线性处理过程,即图像边缘检测、面积计算和面积预测,对这一过程中应采用的方法进行了分析与比较.并以奥里油在静止海水中扩散为范例,在MATLAB环境下,利用非线性方法对扩散图像进行边缘监测,通过对梯度算子阀值的调整来计算完整的油膜覆盖面积,并将其计算结果进行BP神经网络预测.结果表明:采用Roberts边缘算子可以得到很好的边缘检测结果,采用BP神经网络获得的面积预测结果与实验结果吻合程度较好.     

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。     

有冰海区溢油的非线性光谱混合模型研究

针对有冰海域小油滴形成冰油混合物中油含量低的特点,本文提出了能够准确反演组成物质丰度的模型。该模型在多项式与三角函数混合模型的基础上,通过添加正则项并对光谱特征进行小波变换,在避免过拟合问题的同时还能突出低能量信息。应用渤海湾光谱数据进行拟合实验,该模型能够在溢油含量百分比低至10^-4数量级的情况下实现精确反演,保持不同含量溢油的相应数量级。与经典非线性模型方法比较,本文提出的混合模型在溢油丰度的对数均方根误差及溢油分布图像上具有明显优势,可为高纬度地区的溢油响应提供技术支持。     

基于遥感和GIS技术的墨西哥湾溢油动态分析

利用多时相的遥感影像数据和地理信息系统(GIS)的空间分析功能,对2010年发生在墨西哥湾的溢油事故进行了动态监测,并结合洋流等信息对溢油漂移趋势进行了预测。结果显示,至2010年5月1日溢油面积已达到4月25日的4倍,并且溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方向与洋流方向一致。研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性。该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。     

船舶溢油事故等级评估方法比较

船舶溢油事故等级评估是船舶溢油应急计划研究的重要内容,它受到溢油量、事故发生位置等多种因素的影响,是复杂的多属性分类问题.利用熵值法、关联度法和BP神经网络法3种目前常用的事故等级评估方法,对上海港1984─2003年发生的12起船舶溢油事故进行了危害等级判定,以期探索溢油事故等级合理量化评估技术方法.对比了3种方法在结果一致性、误差精度上的优劣性及实际适用性.结果表明:BP神经网络和关联度法适用性较好,熵值法必须结合专家打分才能得到较好的判定结果;同时BP神经网络法的评估结果一致性比率较高,误差率较低,但存在建模成本高和对噪声较敏感的缺点.      

我国海域内船舶溢油发生次数概率的特点

根据我国海域内船舶溢油历史纪录 ,利用概率分析方法探讨不同溢油量等级溢油事故发生次数的概率特点。分析结果表明 ,不同溢油量等级溢油事件在概率分布上的差异明显 ,且与定性分析的结论并不完全一致 ,这将有助于溢油事件发生特征的深入了解。     

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。     

基于Landsat 8 OLI数据的树种类型分布提取

树种分布是林业调查工作中的关键环节,遥感影像中对树种信息的提取具有重要意义。论文以福建省长汀县为研究区,收集2016年3月美国陆地卫星影像(Landsat 8 OLI)数据,提出基于知识库的图像膨胀分类方法,结合不同树种类型分布点的影像像元灰度与影像不同波段的重新排列,对杉类、松类、竹类与阔叶树类4个类型提取分布信息,结合地面验证坐标点进行精度评价,同时与专家知识分类法比较。结果显示图像膨胀法结合了地物分布特征与光谱信息,在Landsat 8 OLI影像中是可行的,并提高了精度,整体精度为83.01%,Kappa系数为0.77,与专家知识分类法相比分别提高了8.25%、0.11。该研究为快速精确地使用Landsat 8 OLI影像提取树种分布信息具有一定参考。     

基于PC104平台的海面溢油监视系统设计

针对海上石油平台"跑、冒、滴、漏"现象,采用光学图像采集设备进行无人值守连续监视,并且配合有效的溢油识别算法开展海面溢油监测识别。本文针对海面溢油监视应用环境和技术需求,对系统的硬件模块进行了选型与集成,构建了基于PC/104-Plus总线结构、高图像分辨率、15帧/秒的采集速率、低功耗的嵌入式溢油图像采集系统。     

溢油海水环境化学行为的研究

海上溢油风化过程的研究是预测海上溢油归宿和影响的重要基础。溢油指示物（或指标）对溢油鉴别而言，就是如何选择那些能表征溢油图谱指纹的数据处理信息点，以便于准确地辨别溢油来源，气相色谱法（ＧＣ－ＦＩＤ）是一种快速有效的方法。文中从溢油指示物和海水环境化学指标的角度对溢油海水环境化学行为进行了研究，得出了溢油的指示物和海水环境化学的变化特征。     

船舶溢油卫星监测与信息高速公路

溢油污染严重威胁海洋环境,建立常规化的卫星遥感监测系统并纳入信息高速公路计划是非常必要的。本文在考察了其它船舶溢油监测方法的基础上,提出了利用卫星遥感监测溢油的可能性及在我国目前国力条件下利用卫星遥感方法实现常规监测的可行性,并探讨了在３Ｓ技术支持下建立常规化的船舶溢油卫星遥感监测系统的基本问题。     

溢油指示物（或指标）的GC—FID研究

应用气相色谱氢焰离子化检测器（GC－FID）分析环境溢油，给出了GC－FID鉴别溢油的指示物（或指标）。结果表明，在溢油指示物（或指标）的研究中，气相色谱法（GC－FID）是一种快速有效的方法。     

溢油漂移扩散计算模式初步研究

在水流分析计算中 ,通常采用二种方法 :一种是欧拉法 ;一种是拉格朗日法。文中针对二种计算方法的不同特点 ,采用非耦合的方法 ,处理计算溢油漂移扩散过程 ,并将计算结果制成动态可视画面 ,使之能较为客观地展现在人们面前。     

化学分散剂对海洋溢油与颗粒物之间相互作用的影响

海洋溢油事故频繁发生,向溢油上施加分散剂是常用的应急处理方法之一。溢油会和海洋中的悬浮颗粒物SPM（suspended particle material）相互作用形成油-悬浮物的聚集体OSAs（oil-SPM aggregations）,还可以与海洋中的颗粒物、浮游生物、细菌、生物碎屑等构成海洋油雪MOS（marine oil snow）。施加分散剂会影响这两种聚集体的生成,继而影响到溢油的迁移和归宿。本文介绍了化学分散剂的使用原则和现状,在介绍OSAs和MOS的形成机理的基础上,分析了施加分散剂对溢油与颗粒物之间相互作用的影响,并对OSAs和MOS的环境归宿进行了探讨。     

水面溢油污染的多角度多波段偏振特性研究

水面溢油在反射光波的过程中,将表现出与自身性质密切相关的特征偏振。因此,对水面溢油的多角度多波段偏振探测成为水体污染遥感监测的一种新手段。本文以汽油、柴油、摩托车机油和大豆油作为水面油污实验样品,应用多角度光谱偏振测量仪实测了不同溢油污染水体的多角度多波段偏振特性数据,探讨了不同溢油污染水体的偏振特性与观测方位角、光源入射角、观测天顶角以及探测波段等影响因素的变化规律,以便为水面溢油污染偏振遥感的研究提供科学依据。     

萜烷作为溢油指物（或指标）的研究

用毛细管GC-MS对溢油中的萜烷进行分析，结果表明，在一年多的风化过程中，作为溢油指示物（或指标）的萜烷及其比值参数，受风化影响很小。     

用油品的物理特性鉴别海面的溢油源

建立了用油品的物理特性鉴别海面溢油源的分析方法。主要对海面溢油风化过程中溢油的运动粘度和折射率的变化进行了探讨。结果表明 ,在所给出的多个油种的风化过程中 ,油种间的运动粘度变化存在着明显的差异。随着风化时间的延长 ,原油的运动粘度随着风化时间的延长而显著增加 ,重质燃料油虽略有递增却很不明显 ;轻质燃料油和润滑油的运动粘度均在缓慢地增加。润滑油和燃料油的折射率无明显的变化。运动粘度法鉴别溢油的准确度较高 ,其准确率可达 10 0 %。     

海上原油溢油油水快速分离的研究

模拟原油海洋溢油的状况,对油水快速分离进行了研究。分别对不同油水比、不同温度、不同破乳剂加入量及存在Ca2+、Mg2+离子的情况,进行了系列油水快速分离试验,并测定了ZB破乳剂作用下乳化液的界面张力。试验结果表明:原油溢油形成的乳状液比较稳定,油水分离比较困难,F系列的聚醚型对其达不到分离效果,对F系列破乳剂交联合成得到的Z系列破乳剂可以得到满意的结果,在油水比(v∶v)为1∶1,温度为60℃,破乳剂浓度为80mg/L,40～60 min可以达到分离效果,且不会造成海水的二次污染。界面张力的变化有效地解释了破乳剂存在最佳加入量,Ca2+、Mg2+离子对非离子聚醚类破乳剂的影响很小。可以将此类破乳剂广泛有效地应用在海洋溢油处理上。     

发达国家海上溢油遥感监测现状分析

根据加拿大环境技术中心做的一个卫星遥感和航空遥感在溢油应急处理应用现状的调查，分析了发达国家海上溢油遥感监测现状。