【摘要】：隨著海上運輸業(yè)和石油產(chǎn)業(yè)鏈的飛速發(fā)展，海上石油運輸和海上油氣田開發(fā)也空前的活躍。但其在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，也大大增加了發(fā)生海洋溢油事故的風(fēng)險，這些潛在的溢油污染將嚴(yán)重威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。 在中國沿海城市中，上海地處我國沿海與長江經(jīng)濟帶的“T”字型交匯點，上海海域是全國重要的漁業(yè)資源產(chǎn)地、具有全國重要的生態(tài)保護區(qū)和水上航道，海上運輸業(yè)極為發(fā)達，其航道港口也都是原油、燃料等能源的重要通道，2012年以來上海海域已接連發(fā)生了兩起重大溢油事故，包括吳淞口“通銀6”加油船進水沉沒和九段沙“密斯姆”油輪碰撞溢油事故，不僅惡化了海洋生態(tài)環(huán)境，造成海洋魚類、鳥類、海藻和海洋哺乳動物的大量死亡，溢油還在風(fēng)、浪、流的作用下漂移，進而污染近岸和漁區(qū)，尤其會對其所在青草沙、陳行、東風(fēng)西沙等重要飲用水源地造成直接危害，嚴(yán)重威脅人類生產(chǎn)生活健康。隨著上海港吞吐量的日益增長，船舶日益密集，類似的事故仍然會發(fā)生，這無疑會對上海海域分布的與人類健康息息相關(guān)的飲水源、旅游觀光區(qū)等生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)構(gòu)成潛在而又嚴(yán)重的威脅，在大力推進生態(tài)文明建設(shè)的新形勢下，對該海域海上溢油產(chǎn)生的海洋生態(tài)環(huán)境風(fēng)險進行有效監(jiān)測防治就顯得格外重要與迫切，應(yīng)放在海上溢油事故應(yīng)急保護行動的首要位置。 目前，有關(guān)上海及鄰近海域的溢油研究仍然比較少見，生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃指標(biāo)體系也不夠完善，很難迅速直觀的制定相應(yīng)溢油應(yīng)急響應(yīng)對策。 本課題的開展主要是針對海上溢油源的診斷識別、溢油生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃和應(yīng)急響應(yīng)體系建立三大方面對上海海域的溢油事故生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃與應(yīng)急對策制定進行系統(tǒng)性分析研究，致力于建立一套適合于上海海域的溢油應(yīng)急響應(yīng)決策輔助系統(tǒng)，為區(qū)域溢油應(yīng)急方案的制定及應(yīng)急行動提供技術(shù)支撐。該系統(tǒng)的實現(xiàn)不僅有利于該海域的溢油風(fēng)險管理和控制，還對減少未來可能的溢油事故帶來的生態(tài)損失、社會經(jīng)濟損失、為海洋生態(tài)補償立法等都具有積極的指導(dǎo)意義。 （1）海上溢油源的診斷識別 首先，通過遙感解譯手段和情景分析方法，利用我國環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星HJ-1與美國NASA中等分辨率MODIS的多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)對上海海域2012年發(fā)生的兩起重大溢油事故（“通銀”號加油船吳淞口沉船溢油事故、“密斯姆”雜貨船九段沙碰撞溢油事故）的溢油信息進行診斷對比分析，通過對油水敏感通道進行波段比值運算，突出油膜與背景海水的光譜反射率差異，再結(jié)合重柴油光譜特征，利用圖像分割的閾值確定法從疑似溢油區(qū)域中有效提取溢油信息，排除同譜異物現(xiàn)象，實現(xiàn)溢油區(qū)域定位、溢油面積和溢油量的診斷，與現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果對比驗證可知，HJ-1數(shù)據(jù)的提取精度較高，更適合于小規(guī)模溢油的監(jiān)測，且在短波紅外波段(1.55-1.75μm)更易于區(qū)分油污和其它非污染油膜的干擾，進一步分析溢油走向、離岸距離及生態(tài)環(huán)境影響，可為溢油生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃指標(biāo)體系的建立提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。 （2）溢油生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃 通過對上海海域自然環(huán)境特征和歷年船舶突發(fā)性溢油事故的統(tǒng)計調(diào)查，分析生態(tài)敏感資源和溢油風(fēng)險源在時間上的演替和空間上的分布規(guī)律，按照海域自然環(huán)境及生態(tài)物種敏感程度的結(jié)構(gòu)特點，綜合考慮油品特性、事故發(fā)生概率、溢油位置及水文、氣象要素等評價因素，建立海域周邊生態(tài)敏感區(qū)敏感性評價指標(biāo)體系，，將溢油指標(biāo)進行量化取值，更具針對性和實際意義，利用灰色模糊綜合評價法，對海域生態(tài)敏感區(qū)敏感系數(shù)進行模糊評判，基于GIS平臺的歐幾里德距離算法聚焦事故高發(fā)區(qū)污染源周邊生態(tài)敏感區(qū)進行風(fēng)險等級劃分，應(yīng)用大比例尺上海海域溢油生態(tài)環(huán)境風(fēng)險區(qū)劃結(jié)果，分區(qū)塊直觀顯示溢油影響范圍、高風(fēng)險區(qū)和生態(tài)敏感資源保護順序等應(yīng)急參考信息，最后得到上海海域中飲用水源區(qū)的敏感系數(shù)最高；黃浦江下游吳淞口附近的港口航運區(qū)和農(nóng)漁業(yè)資源利用與養(yǎng)護區(qū)一般為該海域事故高發(fā)區(qū)；海域溢油高發(fā)區(qū)Ⅱ區(qū)中青草沙水源地所在飲用水源區(qū)風(fēng)險等級最高，其次是海洋自然保護區(qū)，隨著風(fēng)浪影響將有可能對較高敏感度的農(nóng)漁業(yè)資源利用與養(yǎng)護區(qū)造成污染，最后依次應(yīng)急保護的風(fēng)險區(qū)為海濱風(fēng)景旅游區(qū)、保留區(qū)、港口航運區(qū)和工業(yè)與城鎮(zhèn)用海區(qū)。 （3）應(yīng)急響應(yīng)體系建立 最后，從應(yīng)急組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)急響應(yīng)程序、應(yīng)急行動和應(yīng)急資源等四大方面建立應(yīng)急響應(yīng)體系，通過對事故案例和三個事故高發(fā)區(qū)溢油模擬點的的景目分析，參照上海海域生態(tài)風(fēng)險區(qū)劃體系標(biāo)準(zhǔn)，基于VB平臺集成上海海域溢油應(yīng)急響應(yīng)可視化系統(tǒng)，直觀展現(xiàn)溢油對生態(tài)敏感區(qū)的影響情況，分區(qū)塊評估應(yīng)急響應(yīng)工作等級，為制定高效應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案提供快捷判別基礎(chǔ)，包括生態(tài)環(huán)境敏感資源的優(yōu)先保護次序、受污染海面及岸線具體清污方案，后期污染廢棄物善后處理工作以及應(yīng)急響應(yīng)結(jié)束確認(rèn)等，進一步完善我市海上溢油應(yīng)急響應(yīng)決策系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)對突發(fā)性溢油事故的差異性管理和整治。
【圖文】：

本文采用紅光部分的第 1 波段數(shù) 3 波段數(shù)據(jù)作為 HJ-1 海水的敏感通道。表 3-4 不同種類不同厚度油膜的反射率（%） Reflectance of different kinds and different thickness（μm） 100 300 500 1000 1500 2000 煤油 2.50 3.46 1.88 1.94 1.93 1.87 滑油 1.62 1.48 1.73 1.92 3.30 2.19 柴油 1.75 1.94 2.20 2.12 1.69 1.78 柴油 1.47 0.63 0.62 0.60 0.59 0.56 表 3-5 大慶原油不同光譜區(qū)域油膜的反射率極Extreme reflectance of Daqing crude oil in different 近紫外區(qū)極值 可見光區(qū)極值 近紅外0.0150（極大，0.347μm）0.0096（極小，0.464μm）0.0（極大，

（a） （b）（a）6 月 21 日 8 月 24 日 500m 分辨率 MODIS 原始影像（b）溢 5 波段）與海水特征通道（第 1 波段）比值運算后的 MODIS 影4 (a) MODIS raw image of 500 meters resolution on 21 June (b) MOying ratio operation between oil spill sensitive channel (5thband) ancharacteristic channel (1stband)（a） （b） （c）（a）5 月 21 日 HJ-1B 原始影像（b）假彩色合成后的馬家港碼（c）溢油敏感通道（第 3 波段）與海水特征通道（第 1 波段）
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X55

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 鄧睿;黃敬峰;王福民;;基于去相關(guān)拉伸光譜增強的HJ-1影像水體信息提取方法研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2011年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 石立堅;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

本文編號：2539420