海洋激光荧光雷达海面油膜种类鉴别研究

海洋激光雷达在探测海面油荧光方面的应用 ,受到广泛重视。海洋激光荧光雷达是以物质荧光谱理论为基础 ,将荧光技术应用于海面油膜检测领域。本文介绍了激光荧光原理 ,青岛海洋大学海洋激光雷达的基本结构和工作过程 ,以及该套系统进行海面油膜种类鉴别的使用方法和适用范围。通过实验证明 ,该套系统性能可靠 ,测量值稳定 ,能够进行一定程度上的油荧光测量。提出采用荧光强度 4 35 / 380 ,4 35 / 5 0 0 ,4 35 / 5 5 0 ,3个比值作为油样荧光特性的描述值进行油种鉴别。相对其他的鉴别方法 ,三比值法无须配置溶液 ,适于现场测量。根据系统响应情况提取的特征值不但更有针对性 ,而且由于特征值数量多 ,对荧光谱分布曲线的描述更加准确。

基于不变矩的SAR图象海面油膜形态分类

应用模式识别中区域内部变换的形状分析方法—不变矩方法，提取海洋ＳＡＲ图象中的表面油膜特征，并结合表面油膜的边缘梯度特征，采用动态聚类的方法对ＳＡＲ图象中的表面油膜进行分类。

海面油膜热红外发射率光谱特征研究（英文）

利用热红外遥感技术探测海面溢油存在能够全天时探测、更好地探测海表及油膜辐射特征和对油膜厚度的识别潜力较大等优势。而热红外发射率是物体在指定温度时的辐射能与同温度黑体辐射能的比值,在常温范围内,物体的发射率光谱与温度无关,仅与材质属性及波长相关。基于这一假设,以山东省东营市胜利油田孤岛采油厂获取的原油样品与渤海湾海水为材料,利用102F傅里叶变换热红外光谱辐射仪设计海面油膜发射率光谱实验,系统的测量分析了海面油膜随厚度连续变化过程中海面油膜发射率的变化特征与产生机理。结果表明,海表油膜的热红外发射率在甚薄阶段(20~120μm)变化较大,利用热红外发射率光谱能够较好的探测海表甚薄油膜;在8~10μm和在13.2~14μm波段范围内,海水与厚度为20μm的甚薄油膜存在较为稳定的发射率差异,利用该光谱范围内的油膜发射率可以用来探测20μm的甚薄油膜;在11.7~14μm波段范围内,油膜发射率与其厚度相关性小,油膜的发射率明显低于本底海水的发射率,利用该光谱范围内的油膜发射率可以用来探测较薄油膜的有无;在11.72,12.2,12.55,13.48和13.8μm这几个波长附近,油膜发射率随着油膜厚度的增加呈现出递增或递减,且变化幅度较大,利用这几个波长附近谱段的发射率可以用来探测较薄油膜的发射率光谱响应。

海洋遥感图像中基于纹理的海面油膜识别

基于海面纹理特征,利用Borda算法进行了航空遥感图像中油膜和非油膜的识别研究。首先,对航空遥感图像进行纹理特征分析和提取:二值化处理并且提取谱相关性、方向粒度和条状粒度的纹理特征值;然后,建立海面油膜数据库,包括原始图像、特征向量,以及图像和纹理特征间的映射表;最后引入Borda算法,根据被测图像的特征来识别其是否含有油膜。实验结果表明,本模型能有效的识别油膜,能为大范围海面溢油检测奠定研究基础。

海面油膜光谱响应实验研究

以辽东湾海水与辽河油田原油为材料,利用ASD全谱段地物光谱仪,针对海洋石油污染中的海面较薄油膜为研究对象,设计海面油膜光谱响应室内实验,模拟海面油膜厚度连续变化过程,测量并分析油膜光谱的变化特征及其与油膜厚度的相关关系.研究表明：在1150-2500nm短波红外谱段范围内,油膜的反射率随油膜厚度变化很小,但高于本底水体光谱反射率,此范围中有效遥感谱段具有探测较薄油膜有无的能力;在400-1150nm可见光-近红外谱段范围内,油膜光谱反射率明显低于本底水体,并随着表面油膜厚度的增加而逐步降低,油膜光谱反射率与油膜的厚度呈很强的幂函数负相关关系,以550和645nm为中心的绿光、红光波段的油膜光谱响应表现最优,可作为海面油膜多/高光谱遥感探测与评估的最佳选择波段.

全球海面油膜遥感

海面浮油是海洋生态环境监测的重点对象,具有来源复杂、种类多样、分布广泛、危害巨大、频次趋多等特点.人为来源的海面浮油是由各种船舶、钻井平台、海底管道、港口码头等的溢油事故或排放造成(oil spills),天然来源的海面浮油主要是海底油气藏的烃渗漏产生(natural hydrocarbon seepage)[1-5].

海洋表面油膜的合成孔径雷达图像检测

论述了海洋油气藏烃类渗漏在海洋表面形成的浮油膜特征，并讨论了海面油膜的存在对海面短重力波的影响和海洋合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像的后向散射系数σ°的调制，及油膜在ＳＡＲ图像上的特征，探讨了对ＳＡＲ图像进行处理以降低雷达斑点噪声，增强图像上油膜特征的方法。指出了ＳＡＲ图像用于检测海面油膜的可行性。试图建立利用ＳＡＲ图像检测海洋油气藏烃类渗漏形成的海面油膜的依据。

风对水面油膜运动的影响

本文对风引起海面油膜的漂移速度与风速的关系作了综合讨论,根据水面紊动剪切应力的平衡理论,推导出风系数的近似计算公式。结合有关现场观测资料和风洞模拟试验结果,确定油膜的风漂流速度与风速之比的经验系数为1.6～3.5％,可供溢油事故发生时,制定拦油、收油计划时使用。

渤海消油剂使用应纳入规范化管理

近年来,随着渤海石油开发和运输的迅速拓展,溢油事故屡有发生,作为溢油处理主要手段之一的消油剂用量也不断增加。从1982年以来,渤海共使用各类消油剂4000余吨,价值约3000万元。在没有科学根据的情况下,盲目大量使用消油剂,不但未能有效的清除溢油,反而浪费了资金和污染了环境。 消油剂是一种类似于肥皂的表面活性剂,当它和溢油接触时,可在强烈吸附油的同时减弱油—水之间界面的张力,促使溢油分离成很小的微粒,进而使海面油膜分散后消失。