基于遙感和GIS的海上溢油風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及區(qū)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 13:16
隨著全球海洋開發(fā)和海洋經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的迅猛發(fā)展,海洋溢油污染形勢(shì)也日益嚴(yán)峻。近年來全球重大海上溢油事故頻發(fā),嚴(yán)峻的形勢(shì)對(duì)我國溢油風(fēng)險(xiǎn)管理工作提出了新的挑戰(zhàn)。但目前我國對(duì)海上溢油風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃方面的研究不足,導(dǎo)致了溢油風(fēng)險(xiǎn)管理工作缺乏有效的技術(shù)支撐。當(dāng)前遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)的發(fā)展為海上溢油風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和區(qū)劃研究提供了新手段和新方法。本研究將自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究理論引入溢油風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域,提出了海上溢油風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的三個(gè)要素,并提出了基于遙感和GIS技術(shù)對(duì)海上溢油風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行遙感識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的方法。(1)基于遙感技術(shù)研究了海上兩類主要溢油風(fēng)險(xiǎn)源(船舶與石油平臺(tái))的快速識(shí)別和提取技術(shù),研究其溢油源與概率風(fēng)險(xiǎn)模型。結(jié)果表明,基于Radarsat-2影像的船舶方位向模糊去除算法能夠較好地去除方位向模糊造成的誤判,進(jìn)一步提高SAR影像船舶識(shí)別準(zhǔn)確率。通過多時(shí)相SAR影像變化檢測(cè)方法,能夠有效判別海上石油平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)海上靜態(tài)溢油風(fēng)險(xiǎn)源的識(shí)別和提取。通過溢油風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)評(píng)估模型,計(jì)算了不同風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)區(qū)域溢油風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn),編繪了溢油風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)區(qū)劃圖。(2)利用GF-1、GF-2等中高分辨率遙感影像,研究變化周期較短的海上養(yǎng)殖區(qū)的...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
研究海域范圍Figure2.2Mapofstudyarea
(b) 2015年4月2日Radarsat-2衛(wèi)星影像圖 3.5 海上船舶遙感識(shí)別 Radarsat-2 校正影像Figure 3.5 Geometric correction of Radarsat-2 data for ship detecti 3.5(a)所示,Image1 影像覆蓋范圍為渤海及渤海海峽,該海灣的咽喉要塞,分布著長山水道和老鐵山水道兩條水路通航流密集,其成像特征較為典型。行 SAR 影像海上船舶目標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析前,需要對(duì)影像進(jìn)行處理的基本步驟如下:,SAR 數(shù)據(jù)預(yù)處理。對(duì)獲取的原始 Radarsat-2 影像進(jìn)行幾何粗強(qiáng)等基本預(yù)處理,已達(dá)到校正畸變,抑制系統(tǒng)噪聲,提高影像,海陸分離。由于海陸成像差異,SAR 影像上陸地物標(biāo)也會(huì)似的成像特征,特別是海洋上的島嶼、島礁等目標(biāo)會(huì)對(duì)船舶識(shí)
3.6 右為例,經(jīng)過運(yùn)算,在 Image1 中的研究區(qū)域 Region 1 中檢測(cè)標(biāo):S1、S1’s、S1’n、S2、S2’s 、S3 和 S3’s。其中,亮斑目標(biāo)真實(shí)船舶目標(biāo),用紅色矩形標(biāo)識(shí);亮斑目標(biāo) S1’s、S1’n 分別為真 南北兩側(cè)的兩個(gè)鬼影目標(biāo),S2’s 為真實(shí)船舶目標(biāo) S2 的南側(cè)鬼影實(shí)船舶目標(biāo) S3 的南側(cè)鬼影目標(biāo),圖 3.6 右圖中用綠色矩形標(biāo)識(shí),h,表明該鬼影目標(biāo)位于真實(shí)船舶目標(biāo)的南側(cè);下標(biāo) n 代表 north,標(biāo)位于真實(shí)船舶目標(biāo)的北側(cè)。各相應(yīng)真實(shí)船舶目標(biāo)與其鬼影目標(biāo)的約為192 ,其方位向偏移距離均約為 4150 米,鬼影目標(biāo)亮斑面積實(shí)船舶目標(biāo)。真實(shí)船舶目標(biāo) S1 的方位向模糊特征比較顯著,影像的反射強(qiáng)度,其亮斑像元面積較大且亮度較強(qiáng),位于其方位向兩側(cè)鬼影目標(biāo);真實(shí)船舶目標(biāo) S2 和 S3 像元和亮度均稍弱,各自在其南單側(cè)鬼影目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星載SAR影像上船舶方位向模糊去除算法[J]. 邴磊,邢前國,鄒娜娜,李圳波,吳樊. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中四種確定權(quán)重方法的比較與分析[J]. 何超,李萌,李婷婷,彭雪,李婕,趙錦慧. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]基于衛(wèi)星遙感的海上礙航養(yǎng)殖調(diào)查方法[J]. 邴磊,刑前國,林勐,鄒娜娜,李圳波,馮莉. 航海技術(shù). 2015(06)
[4]基于層次分析-模糊綜合評(píng)價(jià)法的橋梁火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系[J]. 孫博,肖汝誠. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[5]基于結(jié)構(gòu)特征分析的COSMO-SkyMed圖像商用船舶分類算法[J]. 蔣少峰,王超,吳樊,張波,湯益先,張紅. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2014(04)
[6]岸線環(huán)境敏感指數(shù)圖在膠州灣的應(yīng)用研究[J]. 陳榮昌,李濤,趙前. 中國水運(yùn). 2014(06)
[7]改進(jìn)Notch濾波的全極化SAR數(shù)據(jù)船舶檢測(cè)方法[J]. 孫淵,王超,張紅,張波,吳樊. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]關(guān)于海洋管理中幾個(gè)問題的思考——以渤海蓬萊19-3油田溢油事故為例[J]. 吳鳳叢,張亮,王盡文,黃娟,王寧,張乃星. 海洋開發(fā)與管理. 2013(09)
[9]1961—2010年環(huán)渤海地區(qū)寒潮時(shí)空分布及變化特征[J]. 段麗瑤,劉愛霞,于莉莉. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]基于GIS的重慶市冰雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J]. 楊茜,高陽華. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
博士論文
[1]基于遙感技術(shù)滑坡災(zāi)害區(qū)劃研究[D]. 丁輝.長安大學(xué) 2011
[2]河北省唐山市地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D]. 魏風(fēng)華.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[3]基于遙感與地理信息系統(tǒng)的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D]. 白景昌.中國科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2004
[4]船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式與應(yīng)用研究[D]. 肖景坤.大連海事大學(xué) 2001
碩士論文
[1]渤海及鄰近海域船舶溢油事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及規(guī)避研究[D]. 沈光玉.大連海事大學(xué) 2012
本文編號(hào):3475805
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
研究海域范圍Figure2.2Mapofstudyarea
(b) 2015年4月2日Radarsat-2衛(wèi)星影像圖 3.5 海上船舶遙感識(shí)別 Radarsat-2 校正影像Figure 3.5 Geometric correction of Radarsat-2 data for ship detecti 3.5(a)所示,Image1 影像覆蓋范圍為渤海及渤海海峽,該海灣的咽喉要塞,分布著長山水道和老鐵山水道兩條水路通航流密集,其成像特征較為典型。行 SAR 影像海上船舶目標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)分析前,需要對(duì)影像進(jìn)行處理的基本步驟如下:,SAR 數(shù)據(jù)預(yù)處理。對(duì)獲取的原始 Radarsat-2 影像進(jìn)行幾何粗強(qiáng)等基本預(yù)處理,已達(dá)到校正畸變,抑制系統(tǒng)噪聲,提高影像,海陸分離。由于海陸成像差異,SAR 影像上陸地物標(biāo)也會(huì)似的成像特征,特別是海洋上的島嶼、島礁等目標(biāo)會(huì)對(duì)船舶識(shí)
3.6 右為例,經(jīng)過運(yùn)算,在 Image1 中的研究區(qū)域 Region 1 中檢測(cè)標(biāo):S1、S1’s、S1’n、S2、S2’s 、S3 和 S3’s。其中,亮斑目標(biāo)真實(shí)船舶目標(biāo),用紅色矩形標(biāo)識(shí);亮斑目標(biāo) S1’s、S1’n 分別為真 南北兩側(cè)的兩個(gè)鬼影目標(biāo),S2’s 為真實(shí)船舶目標(biāo) S2 的南側(cè)鬼影實(shí)船舶目標(biāo) S3 的南側(cè)鬼影目標(biāo),圖 3.6 右圖中用綠色矩形標(biāo)識(shí),h,表明該鬼影目標(biāo)位于真實(shí)船舶目標(biāo)的南側(cè);下標(biāo) n 代表 north,標(biāo)位于真實(shí)船舶目標(biāo)的北側(cè)。各相應(yīng)真實(shí)船舶目標(biāo)與其鬼影目標(biāo)的約為192 ,其方位向偏移距離均約為 4150 米,鬼影目標(biāo)亮斑面積實(shí)船舶目標(biāo)。真實(shí)船舶目標(biāo) S1 的方位向模糊特征比較顯著,影像的反射強(qiáng)度,其亮斑像元面積較大且亮度較強(qiáng),位于其方位向兩側(cè)鬼影目標(biāo);真實(shí)船舶目標(biāo) S2 和 S3 像元和亮度均稍弱,各自在其南單側(cè)鬼影目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]星載SAR影像上船舶方位向模糊去除算法[J]. 邴磊,邢前國,鄒娜娜,李圳波,吳樊. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中四種確定權(quán)重方法的比較與分析[J]. 何超,李萌,李婷婷,彭雪,李婕,趙錦慧. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[3]基于衛(wèi)星遙感的海上礙航養(yǎng)殖調(diào)查方法[J]. 邴磊,刑前國,林勐,鄒娜娜,李圳波,馮莉. 航海技術(shù). 2015(06)
[4]基于層次分析-模糊綜合評(píng)價(jià)法的橋梁火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系[J]. 孫博,肖汝誠. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(11)
[5]基于結(jié)構(gòu)特征分析的COSMO-SkyMed圖像商用船舶分類算法[J]. 蔣少峰,王超,吳樊,張波,湯益先,張紅. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2014(04)
[6]岸線環(huán)境敏感指數(shù)圖在膠州灣的應(yīng)用研究[J]. 陳榮昌,李濤,趙前. 中國水運(yùn). 2014(06)
[7]改進(jìn)Notch濾波的全極化SAR數(shù)據(jù)船舶檢測(cè)方法[J]. 孫淵,王超,張紅,張波,吳樊. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]關(guān)于海洋管理中幾個(gè)問題的思考——以渤海蓬萊19-3油田溢油事故為例[J]. 吳鳳叢,張亮,王盡文,黃娟,王寧,張乃星. 海洋開發(fā)與管理. 2013(09)
[9]1961—2010年環(huán)渤海地區(qū)寒潮時(shí)空分布及變化特征[J]. 段麗瑤,劉愛霞,于莉莉. 氣象與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]基于GIS的重慶市冰雹災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃[J]. 楊茜,高陽華. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
博士論文
[1]基于遙感技術(shù)滑坡災(zāi)害區(qū)劃研究[D]. 丁輝.長安大學(xué) 2011
[2]河北省唐山市地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D]. 魏風(fēng)華.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
[3]基于遙感與地理信息系統(tǒng)的洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究[D]. 白景昌.中國科學(xué)院研究生院(遙感應(yīng)用研究所) 2004
[4]船舶溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式與應(yīng)用研究[D]. 肖景坤.大連海事大學(xué) 2001
碩士論文
[1]渤海及鄰近海域船舶溢油事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及規(guī)避研究[D]. 沈光玉.大連海事大學(xué) 2012
本文編號(hào):3475805
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