您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
基于光譜成像的海洋溢油監(jiān)測應(yīng)用與研究
基于光譜成像的海洋溢油監(jiān)測應(yīng)用與研究
溢油污染是最常見的海洋污染之一，如海上作業(yè)船只、輸油管道等造成的油污泄漏，給近海水域生態(tài)環(huán)境和沿岸居民生活健康帶來了惡劣影響。如何高效、及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢油情況，防微杜漸，是目前保障海洋生態(tài)環(huán)境亟待解決的重要問題之一。傳統(tǒng)方法是通過人工目測或船巡方式來檢測海面有無溢油情況，但其手段單一，效率也較低。
本案例主要通過模擬海面溢油，采用無人機(jī)結(jié)合光譜相機(jī)的方式，在100米左右不同高度下進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測。
機(jī)載光譜采集分析設(shè)備
數(shù)據(jù)分析與模型匹配
通過光譜相機(jī)搭載無人機(jī)，對存在溢油區(qū)域的海面進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)采集和分析。
取不同高度下采集的光譜數(shù)據(jù)，對溢油、海水及海中物體（石塊）進(jìn)行光譜分析，其光譜曲線如下圖：
從如上光譜曲線圖中看出，將不同時(shí)間與高度下采集的光譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行歸一化技術(shù)處理后，不同物質(zhì)光譜曲線各有特點(diǎn)，且具有自身一致性，如不同時(shí)間采集的溢油光譜具有明顯相同的曲線趨勢，驗(yàn)證溢油是可被識別的。
基于溢油和背景水體（海水）兩者的光譜特征差異，通過對獲取的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜標(biāo)注、算法計(jì)算和模型匹配處理后，海面溢油區(qū)域可清晰辨別，同時(shí)可上報(bào)溢油坐標(biāo)位置，通過坐標(biāo)位置，可進(jìn)一步計(jì)算出溢油面積，如下圖。
根據(jù)本案例結(jié)果表明，基于機(jī)載光譜成像技術(shù)，溢油與海水在光譜成像技術(shù)下可被明顯識別與區(qū)分，輔助相關(guān)部門做出快速響應(yīng)，降低溢油污染對環(huán)境的影響，減少經(jīng)濟(jì)損失，降低人工成本。
