本文關(guān)鍵詞：海水溢油信息獲取與遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 海水溢油污染 溢油海水光譜反射特性 BRDF測量系統(tǒng) 機(jī)載寬視場紫外成像系統(tǒng) 室外溢油海水測量實(shí)驗(yàn)

【摘要】：海水溢油是造成海水環(huán)境污染的主要來源,國內(nèi)在溢油海水的光譜反射特性研究集中在可見光波段,深入對紫外波段溢油海水的光譜反射特性的研究是海水溢油監(jiān)測的重要方面。同時,由于測量溢油海水反射特性測量的雙向反射分布函數(shù)(BRDF)測量系統(tǒng)受到系統(tǒng)中心遮攔、回轉(zhuǎn)半徑小和定位精度低的限制,因此它的結(jié)構(gòu)形式和傳動方式都必須做出相應(yīng)調(diào)整。此外,由于某些光學(xué)遙感對海水溢油污染區(qū)域識別不準(zhǔn)確、邊界反差小等的限制,對光學(xué)遙感儀器的波段選取、技術(shù)參數(shù)的確定以及設(shè)計(jì)提出了新的考驗(yàn)。本論文基于對海水溢油污染光譜反射特性的研究,設(shè)計(jì)中心遮攔少、回轉(zhuǎn)半徑大、定位精度高的BRDF測量系統(tǒng),并完成了機(jī)載寬視場紫外遙感技術(shù)指標(biāo)分析、光學(xué)設(shè)計(jì)與性能測試等工作,同時完成溢油海水目標(biāo)反射特性測量實(shí)驗(yàn)與溢油海水成像特性實(shí)驗(yàn),并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。論文的主要工作如下:1)海水溢油污染光學(xué)特性的研究,主要包括三部分:一是溢油與海水背景之間的反射特性關(guān)系,二是分析海水及溢油海水的歸一化太陽鏡面反射,并解釋國內(nèi)外溢油圖像的 臨界點(diǎn)‖現(xiàn)象;三是提出利用偏振方法對遙感接收到的太陽鏡面反射進(jìn)行剝離,從而提高目標(biāo)的信噪比的方法。2)根據(jù)溢油海水的目標(biāo)反射特性的測量需求,設(shè)計(jì)了光線遮攔少、定位精度高、回轉(zhuǎn)半徑大的測量系統(tǒng)。在確定測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上,對YS型的圓弧齒同步帶的運(yùn)動特性分析,分析帶齒彎曲強(qiáng)度與齒面接觸強(qiáng)度。通過最大誤差統(tǒng)計(jì)方法和激光點(diǎn)軌跡變動法確定BRDF測量系統(tǒng)總定位精度,驗(yàn)證了系統(tǒng)總的定位精度0.21°1°,滿足設(shè)計(jì)要求。3)分析紫外波段的溢油海水的反射特性,確立機(jī)載寬視場紫外成像系統(tǒng)光學(xué)參數(shù):工作波段320~400nm,相對孔徑1/3.5,視場角±20°,瞬時視場為0.7143mrad,探測器單個像元尺寸25μm;通過初始結(jié)構(gòu)選擇并利用ZEMAX對其進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)成像質(zhì)量滿足要求的光學(xué)系統(tǒng);對系統(tǒng)進(jìn)行信噪比估算并分析透鏡加工性能,最后完成了紫外成像系統(tǒng)光機(jī)系統(tǒng)集成及光學(xué)性能檢測。4)利用所設(shè)計(jì)的BRDF測量系統(tǒng)完成了海水及溢油海水目標(biāo)反射特性室外測量實(shí)驗(yàn),獲得了測量目標(biāo)的BRDF曲線、溢油-海水的對照度曲線和反照率,結(jié)果表明:紫外波段在原油溢油的識別和監(jiān)測方面的優(yōu)勢,且溢油反射率與探測天頂角和相對太陽方位角等觀測因素有關(guān);此外,利用機(jī)載寬視場紫外成像系統(tǒng)和該成像系統(tǒng)去除前置濾光片時對溢油水面測量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明:紫外波段在識別海水原油溢油具有可行性,且油水邊界清晰明顯,而對潤滑油溢油海水無明顯光譜特性。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X55;X87

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;巴西桑托斯港發(fā)生溢油事故[J];交通環(huán)保;2001年02期

2 浦寶康;2003年國際溢油會議論文簡介[J];交通環(huán)保;2004年01期

3 郭運(yùn)武;劉棟;鐘寶昌;王道增;;風(fēng)對河道溢油擴(kuò)展、漂移影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2008年04期

4 王天霖;劉寅東;李永琛;;基于改進(jìn)溢油模型的溢油浮標(biāo)水動力分析[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2010年02期

5 吳廷芳;南海北部海面溢油漂移可能路徑的初步研究[J];熱帶海洋;1985年03期

6 文薈;海灣溢油三周年[J];交通環(huán)保;1994年04期

7 王水田;在天氣惡劣的情況下回收開闊海面上的溢油[J];交通環(huán)保;1995年05期

8 樂yN;1997年首次重大船舶溢油事故[J];交通環(huán)保;1997年01期

9 ;近5年世界重大溢油事故[J];交通環(huán)保;1997年03期

10 趙如箱;淺談溢油模型的發(fā)展及其應(yīng)用設(shè)想[J];交通環(huán)保;2000年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉春玲;喬冰;李岱青;;溢油敏感資源保護(hù)方案綜合研究[A];2010年船舶防污染學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 劉德洪;;對溢油事故的取證[A];中國航海學(xué)會船舶機(jī)電專業(yè)委員會2000年度學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2000年

3 李飛鵬;尹秋曉;張海平;陳玲;;感潮河流溢油事故的數(shù)值模擬研究-以黃浦江為例[A];2008中國可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（2）[C];2008年

4 孫維維;劉敏燕;孫安森;俞沅;;溢油源快速鑒別體系研究[A];中國科協(xié)2009年海峽兩岸青年科學(xué)家學(xué)術(shù)活動月——海上污染防治及應(yīng)急技術(shù)研討會論文集[C];2009年

5 劉春玲;喬冰;;溢油敏感資源預(yù)警系統(tǒng)初探[A];中國科協(xié)2009年海峽兩岸青年科學(xué)家學(xué)術(shù)活動月——海上污染防治及應(yīng)急技術(shù)研討會論文集[C];2009年

6 張永寧;白春江;;大連海域船舶溢油遙感監(jiān)測分析[A];1995-2009航海技術(shù)論文選集（第2集）[C];2010年

7 曾俊備;;淺談廣西沿海溢油風(fēng)險源及防治對策[A];2010年船舶防污染學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

8 安偉;李廣茹;趙宇鵬;牛志剛;邱照宇;;海上石油設(shè)施溢油風(fēng)險評估及防范對策研究[A];第十五屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會論文集(上)[C];2011年

9 李品芳;殷佩海;;港口船舶溢油風(fēng)險評價[A];大連海事大學(xué)校慶暨中國高等航海教育90周年論文集（機(jī)電分冊）[C];1999年

10 馬喜臣;;北方海區(qū)船舶溢油防治示范工程概l良胺⒄股柘隱A];海峽兩岸“海上溢油應(yīng)急計(jì)劃暨集裝箱運(yùn)輸”學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 羅沙;調(diào)查組令康菲對溢油損害負(fù)起責(zé)任[N];新華每日電訊;2011年

2 新華社記者 陳健　王宇 胡俊超;康菲溢油:比表態(tài)更重要的是行動[N];新華每日電訊;2011年

3 實(shí)習(xí)生　黃蕾;溢油事故重創(chuàng)中國�！『魡緡鴥�(nèi)油污責(zé)任險[N];國際金融報;2004年

4 朱生鳳 張兆康 朱有慶;解讀全球溢油響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的分級響應(yīng)安排[N];中國海洋報;2006年

5 ;中國應(yīng)加快建設(shè)溢油鑒定體系[N];中國海洋報;2008年

6 記者 范京蓉　通訊員 肖志峰 杜健;新監(jiān)測系統(tǒng)10秒內(nèi)發(fā)現(xiàn)海面溢油[N];深圳特區(qū)報;2009年

7 記者 孟慶豐 特約記者 董競敏;跟蹤浮標(biāo)讓溢油“有跡可循”[N];中國交通報;2010年

8 記者 張帆　通訊員 林燕 陳鷗鷗;防溢油,未雨先綢繆[N];浙江日報;2010年

9 記者 王君策;當(dāng)前事故附近海面已無明顯漂油[N];中國海洋報;2011年

10 記者 張一玲;開展海洋勘探開發(fā)溢油風(fēng)險排查與整改[N];中國海洋報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖景坤;船舶溢油風(fēng)險評價模式與應(yīng)用研究[D];大連海事大學(xué);2001年

2 姜少慧;海洋石油企業(yè)溢油風(fēng)險評估及災(zāi)害應(yīng)急管理體系構(gòu)建研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

3 劉憲杰;溢油事故對海洋環(huán)境多環(huán)芳烴污染影響的研究[D];大連海事大學(xué);2016年

4 王巧敏;分散劑對溢油行為及其特征組分影響的研究[D];大連海事大學(xué);2017年

5 石振華;海水溢油信息獲取與遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;2017年

6 尹奇志;內(nèi)河水面溢油在線監(jiān)測方法研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

7 徐進(jìn);海上固定雷達(dá)組網(wǎng)式溢油監(jiān)測技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2013年

8 吳兆春;潮汐河道溢油擴(kuò)展漂移的數(shù)值模擬[D];上海大學(xué);2010年

9 劉朋;SAR海面溢油檢測與識別方法研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

10 石立堅(jiān);SAR及MODIS數(shù)據(jù)海面溢油監(jiān)測方法研究[D];中國海洋大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 臧娜;石化碼頭溢油風(fēng)險評價實(shí)例研究[D];中國海洋大學(xué);2009年

2 王津;海灣溢油事故損失計(jì)量研究[D];北京化工大學(xué);2012年

3 張明亮;面向?qū)ο蟮腟AR圖像溢油信息提取研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 趙明月;激光熒光溢油監(jiān)測終端在港口布置的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

5 袁征;生境等價分析法在溢油生態(tài)損害評估中的應(yīng)用研究[D];國家海洋局第三海洋研究所;2015年

6 張至達(dá);港區(qū)船舶溢油風(fēng)險評價研究[D];大連海事大學(xué);2015年

7 趙冰;海面溢油微波散射模型研究[D];電子科技大學(xué);2015年

8 紀(jì)帥;青島峽區(qū)油污風(fēng)險研究[D];大連海事大學(xué);2015年

9 謝天添;紅外光譜法快速識別溢油的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

10 趙冬;基于綜合安全評估的青島港船舶溢油風(fēng)險研究[D];大連海事大學(xué);2015年

，

本文編號：1271215