SAR图像海洋表面油膜检测方法

海洋表面油膜对海洋环境影响极大,因此,及时获取海面油膜信息对保护海洋具有重要意义。目前各国采用的油膜检测方法主要有直接探测法和遥感方法。其中,遥感方法中的合成孔径雷达(SAR)是目前研究的热点。总结了SAR图像应用于海面油膜检测的主要特点,介绍并分析比较了SAR图像油膜检测的一般步骤及其实现方法。最后提出了SAR图像海洋表面油膜检测的发展方向。     

基于卫星遥感图像的变化检测算法

在石油勘探、开发炼制及运储过程中,由于意外事故或操作失误,造成原油或油品从作业现场储器里外泄,溢流向地面、水面、海滩或海面,同时由于油质的不同,形成薄厚等一片膜这现象称为溢油.大范围的海上溢油往往会对数个国家的生态、社会以及经济带来严重影响.本文基于卫星遥感数据,将变化检测引入海上溢油的问题中,研究实现对比了多个变化检测算法,最终实现了一个变化检测的溢油检测系统.实验表明,变化检测能有效地减少因地理位置、光照条件因素的影响,泛化能力显著地强于单幅图的分类方法,文章提供的系统能有效地将油区与水面、轻油区域与重油区域分割.     

Research and Development of SAR Satellite Remote Sensing System of Ocean Oil Spills

SAR satellite remote sensing system of ocean oil spills has been developed for the operational surveillance in the offshore oil exploration areas of National Offshore Oil Corporation in China.The system is capable of SAR images processing,oil spill automatic detection using the algorithm of agglomeration hierarchy cluster and oil features extraction.The comprehensive analysis of oil detection results is also available including confidence analysis,multi-source and multi-phase data analysis as well as backtracking of oil spill sources.Oil thematic maps are output utilizing oil detection and comprehensive analysis results,which can be overlaid with electronic charts.The system can provide the technical backup and decision support for oil spill early warning and emergent measures implement.     

SAR影像海洋表面溢油检测方法与实现

海洋是地球的重要组成部分,它为人类提供了丰富的物质和宝贵的资源,每年海洋都承受着不同程度的侵害,其中油类污染是给海洋造成巨大危害的污染之一。而油类污染又主要来源于轮船破裂漏油以及油井平台或海底输油管道爆炸等。每次事故造成的直接经济损失达几百万至上千万不等,所以对海上溢油进行监测具有重要的意义。选用Envisat的ASAR数据进行海上溢油检测,介绍并分析了SAR图像溢油检测的一般步骤及其实现方法,通过采用单一阈值分割法、最大熵分割法和非监督分类法对影像进行目标检测,从而粗略地将影像区分为前景区域与背景区域,并结合影像的纹理特征进行分类。在纹理特征选取过程中,通过人工选取部分溢油区与非溢油区作为感兴趣区,在感兴趣区上分别统计SAR影像常用的纹理特征,并结合不同目标检测的结果以及原始影像进行基于BP神经网络的分类,得到了良好的效果。最后展望了SAR图像海洋溢油检测的发展方向。     

SAR图像海洋表面油膜检测方法

海洋表面油膜对海洋环境影响极大,因此,及时获取海面油膜信息对保护海洋具有重要意义。目前各国采用的油膜检测方法主要有直接探测法和遥感方法。其中,遥感方法中的合成孔径雷达(SAR)是目前研究的热点。总结了SAR图像应用于海面油膜检测的主要特点,介绍并分析比较了SAR图像油膜检测的一般步骤及其实现方法。最后提出了SAR图像海洋表面油膜检测的发展方向。     

SAR图像在韩国溢油监测中的应用

利用SAR图像,对2007年12月发生在韩国的溢油事件进行监测。首先分析了SAR图像监测溢油的原理和限制,然后以ENVISAT\|ASAR数据为例,分析SAR数据处理与信息提取过程,其中包括:进行几何精校正、对图像进行增强处理、滤波、分类。最后根据SAR图像综合信息,解译勾画出溢油信息边界,利用GIS系统叠加风场、地形、其它重要要素数据,对溢油的分布、扩散以及对周边环境的影响进行分析评价,为决策者提供决策支持。     

An investigation into the factors influencing the detectability of oil spills using spectral indices in an oil-polluted environment

The aim of this article is to investigate and test the influence of oil spill volume and time gap (number of days between oil spill events and image acquisition date) on normalized difference vegetation index (NDVI) and normalized difference water index (NDWI). This was carried out to determine the effect of these factors on vegetation condition affected by the oil spill. Based on regression analysis, it was shown that increase in the volume of oil spill resulted in increased deterioration of vegetation condition (estimated using NDVI and NDWI) in the study site. The study also tested how the length of time gap between the oil spill and image acquisition date influences the detectability of impacts of oil spill on vegetation. The results showed that the length of time between image acquisition and oil spill influenced the detectability of impacts of oil spill on vegetation condition. The longer the time between the date of image acquisition and the oil spill event, the lower the detectability of impacts of oil spill on vegetation condition. The NDVI seemed to produce better results than the NDWI. In conclusion, time and volume of oil spill can be important factors influencing the detection of pollution using vegetation indices (VIs) in an oil-polluted environment.     

基于微波辐射计的海面溢油监测研究

控制海面溢油对于保护环境和减少经济损失是非常重要的,监测海面溢油是遥感技术的一个重要应用方面。利用美国对地观测系统卫星EOS的AMSR\|E微波辐射计探测资料,结合阈值梯度算法和基于R-L分数阶微分梯度算子边缘提取算法,提出了基于微波辐射计的海面溢油监测算法,并以2010年发生在墨西哥湾的漏油事件为例,进行了溢油范围反演研究,得到了较好的实验验证结果。     

基于SAR后向散射的海上溢油检测研究

应用海面雷达后向散射系数检测海上溢油是目前海上溢油遥感监测的一个重要方向。本文以南海Envisat-ASAR数据为例,在分析SAR数据的基础上,应用Envisat-ASAR绝对定标计算方法,计算后向散射系数,研究应用SAR进行海上溢油遥感监测的散射特性,计算目标与海面边界后向散射系数梯度均值0σ与目标与海面后向散射系数均值差Δμ,并以两者结合作为区分海面油膜与自然现象的解译标志,从而为溢油识别提供依据。     

GIS和Google Earth开发在溢油预测中的整合应用

为防止溢油污染扩散蔓延,以渤海湾为研究对象,根据海洋环境动力学建立动态溢油模型并生成DLL。在Visual Studio.net语言环境下基于ArcEngine控件进行组件式GIS开发并嵌入DLL,开发出GIS溢油预测系统。输入溢油事故相关参数,DLL就自行运算生成SHP格式溢油轨迹文件,系统可将其转成KML格式文件,然后自行启动Google Earth并加载KML,通过Google Earth来显示溢油轨迹,为溢油应急治理提供辅助决策。结果表明整合GIS和Google Earth开发可以提高效率、节省费用,能较准确地对海上溢油轨迹进行预测,有进一步推广的潜力。