基于高光譜特征的水上油膜提取與分析研究.pdf

1、在海上溢油的評估與清除中，油膜的相對厚度、范圍等都是非常重要的參數(shù)，直接決定采用的清污策略。遙感手段作為宏觀觀測方式能夠獲取上述參數(shù)，因此在溢油事故中發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　 近年來隨著傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展，航空和星載高光譜遙感研究都取得了豐碩的成果。航空和星載高光譜遙感近乎連續(xù)的光譜能夠有效地解決傳統(tǒng)光學(xué)遙感圖像上“同物異譜、同譜異物”的問題，從而提供更加準(zhǔn)確的溢油信息。但當(dāng)前對海上油膜高光譜特征研究多孤立

2、地進(jìn)行光譜特征分析或圖像特征提取，未將兩者有機(jī)地結(jié)合起來。在光譜特征分析方面，多以反射率的高低來反映油膜厚度、存在時(shí)間等，對基于波譜形態(tài)特征的研究較少;在遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用于實(shí)際的潛力評價(jià)方面，直接通過光譜反射值在波長處的差異來確定有利波段，忽略了環(huán)境噪聲等的影響。
　　 針對以上問題，本文在光譜特征分析、遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用潛力評估和溢油信息提取等方面開展研究。利用小波變換對不同厚度和不同風(fēng)化時(shí)間的膜光譜特征進(jìn)行研究，探討了油膜光譜特征與其

3、厚度、風(fēng)化時(shí)間的耦合關(guān)系，指出可見光對原油油膜估算的上限約300μm，油膜光譜特征變化明顯的時(shí)間集中在前7d內(nèi);通過計(jì)算星載Hyperion高光譜數(shù)據(jù)的環(huán)境等效噪聲輻射比，利用其波譜響應(yīng)函數(shù)對實(shí)測水體、輕柴油、原油等的反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，對該數(shù)據(jù)用于海上油膜識別、油種和油膜厚度區(qū)分的潛力進(jìn)行了評估，指出Hyperion能夠較好地識別并區(qū)分原油油膜的相對厚度，第12波段至第40波段是進(jìn)行輕柴油油膜識別的有利波段。在多光譜遙感數(shù)據(jù)溢油