海面溢油油膜交互可视化技术研究

为了进一步提高海面溢油油膜与海浪融合以及与物体交互时的仿真效率,完善海上溢油可视化方法,提出了两种新方法.针对现方法中油膜、海面融合不足问题,提出了基于正弦平移法线纹理的溢油可视化方法;针对现有方法中存在的物体、油膜交互尾迹显示僵硬问题,提出了基于二维网格的溢油交互可视化方法.从实验结果看,增强了油膜纹理与海面融合效果...     

极化SAR溢油检测特征

为解决极化SAR溢油检测特征筛选的问题,收集46景多波段极化SAR数据,选取423个油膜、疑似油膜和无油膜海面样本,针对19种极化SAR特征,开展极化SAR特征参数溢油检测分析和极化特征参数相关性分析,确定极化SAR溢油检测应重点关注的特征参数。     

空天协同的海上溢油监测案例分析

为获得准确全面的海洋溢油监测结果,提高海上溢油应急处置能力,应用和分析卫星和航空机载手段协同观测的溢油监测方法。以蓬莱19-3平台溢油事故为例,使用环境卫星CCD数据经最小噪声分离变换(MNF)处理后得到疑似油膜区域,利用航空高光谱数据识别油膜区域并基于面向对象分割方法提取溢油信息,通过现场获得的照片和视频等现场信息对溢油提取信息进行验证。2种手段的监测结果具有较高的一致性,多手段协同方式应用在海洋溢油监测上具有必要性和可行性。     

厦门港嵩屿项目海上溢油数学模拟分析

项目前期论证阶段,通过对油膜扩散理论的研究,在考虑了油膜蒸发、油膜乳化影响的油膜扩展、扩散、迁移和衰减的海上溢油模式,结合水动力数学模型,建立了在潮汐、风浪作用下油膜运动的海上溢油数学模型.应用此模型对厦门港嵩屿码头发生溢油事故后的影响范围进行了模拟,并分析了溢油后油膜运动的几种基本情况.给出了溢油污染区域分布的主要特征.为相关部门控制溢油的影响范围和前期环境影响评价以及应对海上突发溢油事故的污染防治提供了科学依据.     

海上溢油跟踪定位浮标参数分析及技术优化研究

为提高溢油浮标跟踪海上溢油油膜的精度,基于溢油浮标跟踪油膜的水动力学机理,对溢油浮标的尺寸、重量、海域位置等参数进行分析及优化,研究表明,可以根据浮标应用地理位置、海况及溢油油膜本身的性质,有针对性地选择最优的浮标设计参数,以提高溢油跟踪预测的准确性。     

结合纹理的支持向量机合成孔径雷达溢油监测

针对目前合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)监测溢油存在的问题,在分类时考虑像元灰度的空间分布和结构特征;同时考虑分类时样本不足的缺陷,采用结合纹理的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)遥感图像分类方法,进行溢油目标的识别。以发生在西班牙的"威望号"溢油事件为例,利用目标样本对以灰度共生矩阵法提取各种纹理特征进行了分析,指出均值、对比度、方差、熵和相异性能够较好地识别溢油目标。采用最小距离、最大似然和SVM分类器分别对溢油目标进行提取,结果表明SVM具有较好的分类精度。     

星载合成孔径雷达(SAR)监视海上溢油原理及应用

随着我国海上溢油事故的频繁发生,对溢油监视能力提出了更高的要求,本文通过分析SAR(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)工作原理、国内外应用现状,就SAR监视溢油的可行性及如何利用SAR监视海上溢油进行探讨.     

遥感监测海上溢油图像处理方法的研究

在最近30年里,全球溢油量超过4,500万m3,事故就有62起。尽管已有很多国际性的环境保护协议,包括1972年80个国家签订的《防止倾倒废物及其他物质污染海洋的公约》,然而,随着现代工业的发展和人类生活的现代化,海洋污染的程度仍在不断地严重。利用卫星遥感技术监测海上石油污染是一个亟待发展和完善的课题,遥感图像的数字处理工作是影响溢油监测准确性的关键。为了改善上述情况,通过拉伸灰度范围,对像元灰度值进行变换的方法对海上溢油图像进行增强处理,可使使图像对比度提高,灰度范围增大,图像变得清晰,特征明显质量改善,从而提高海上溢油监视的力度,保护海洋环境。     

机载小型合成孔径雷达溢油遥感监测技术

基于C波段小型合成孔径雷达设备,分析小型SAR机载适配安装、小型SAR溢油遥感数据实时处理技术和小型SAR溢油监测技术,结合机载小型SAR海洋监测试验数据,进行溢油监测识别。分析表明,机载小型SAR设备对海面成像分辨率高,结合机载小型合成孔径雷达溢油遥感监测技术,可以为海洋溢油监测提供新的技术方案。     

风漂移系数对海上溢油扩展漂移影响的数值模拟

利用MIKE21 OS模块建立营口港海域溢油预测模型,模拟预测风漂移系数对油膜扩展漂移的影响规律。结果表明：风漂移系数是海上溢油事故发生之后影响油膜扩展漂移面积和扩展漂移距离的重要因素;当风漂移系数由0.02增大至0.03时,油膜扩展漂移面积和扩展漂移距离均显著增大;当风向与涨落潮流轴线方向基本一致时,风漂移系数增大能促进油膜在横向和纵向上的扩展漂移;当风向与涨落潮流轴线方向基本垂直时,风漂移系数增大主要促进油膜在纵向上的扩展漂移。     

天津港某液体化工码头船舶污染影响模拟研究

本研究以潮流计算结果和风场资料分析结果为依据,采用溢油模型对海上溢油的扩散、漂移和岸线吸附等物化过程进行模拟,分析研究预测油膜的演变,预测油膜漂移轨迹和归宿.计算结果表明当南港港池口门位置处发生溢油事故后,油膜均会漂出南港口门外,在风的作用下会对周边环境一定范围内产生一定影响.     

京杭运河苏北段溢油扩散数值模拟研究

基于Mike21/3SA模块建立京杭运河苏北段溢油扩散数学模型,预测溢油突发事故油膜漂移轨迹和扩散范围。研究结果表明:水动力场、风场对内河溢油扩散有着重要的影响;流速对油膜的漂移过程起主导作用,油膜移动速度随着水流流速的增大而增大;不利风向作用下,油膜下游漂移影响范围明显增大;一旦发生漏油事故,应及时监测溢油河段水流状况与气象条件,及时采取应急救援措施。     

海事辖区无人机溢油监测巡航路径规划

针对海上溢油监视监测能力薄弱问题,提出一种海事辖区无人机溢油监测巡航优化模型与算法。基于海上溢油巡航安全高效、绿色环保和快速反应要求,考虑溢油监测点全部遍历和无人机最大航程等约束条件,以无人机监测巡航路径最短为目标函数建立海上无人机溢油监测巡航优化(MUOSMCO)模型。在传统蚁群算法的基础上,基于精英策略的局部信息素更新改进蚁群算法对MUOSMCO模型求解。仿真表明,所提模型和算法能够快速求出无人机最优溢油监测巡航路径,且溢油监测巡航服务质量和效率也得到了有效提升。研究成果为我国研制海上溢油监测系统提供理论参考。     

船载溢油雷达监测技术研究

基于海洋石油251环保作业船安装的溢油监测雷达系统开展溢油监测实验,结果表明溢油雷达系统在监测范围内,可以有效地搜索到溢油,并能估算溢油的面积及准确定位油膜。     

海上溢油应急处理的仿真和三维可视化

为完善海上搜救模拟器中的溢油仿真模块,在对近海潮流进行数值模拟的基础上,通过对溢油扩展、漂移、蒸发和乳化数学模型的组合计算,首先实现了近海溢油运动过程的实时仿真.随后结合海浪的真实感绘制算法,使用OSG(Open Scene Graph)纹理烘焙和平面折射技术,实现了海上溢油扩散过程的三维可视化.对现有海上溢油应急处理...     

基于合成孔径雷达图像处理的舰船目标检测与优化

合成孔径雷达(SAR)具有全天候、全方位的目标监测功能,被广泛应用于国防军事和工业领域。本文主要研究了一种基于合成孔径雷达图像处理的舰船目标检测技术,海上舰船目标的检测和识别有重要的军事意义,能够提高海上交通的管理能力。本文首先介绍了合成孔径雷达的基本成像原理,然后基于LEE滤波器介绍SAR图像的噪声处理,最后针对舰船SAR图像的目标特征进行了识别与分析。     

海上溢油跟踪监测系统综述

海上溢油跟踪监测软硬件技术,具备优良的海面溢油跟踪功能,为海上溢油应急行动提供准确支持。     

基于双边滤波的船舶图像混合域去噪方法

船舶SAR图像由于高斯噪声、相干斑噪声以及SAR雷达的阴影特性等原因,SAR图像中存在着大量噪声,这些噪声信号会干扰基于SAR图像的海上船舶目标识别与监测。针对这一问题,本文提出一种基于双边滤波算法的船舶SAR图像混合区域去噪算法,阐述双边滤波算法的原理,进行SAR图像噪声的来源建模,在实际船舶SAR图像的处理过程中取得了良好的降噪效果。     

基于Chan-Vese模型的海面油膜分割应用

考虑到采用高空间辨率的光学图像开展海面油膜的监测由于海面风、浪、流等环境因素的影响,采集到的视频图像普遍存在成像光照不均匀、低对比度、低信噪比等问题,采用自适应高斯滤波进行图像噪声去除,基于一种局部图像对比度增强算法进行去雾和对比对增强处理,通过颜色空间转换配合Chan-Vese模型进行图像分割,使得海面油膜图像处理取得了良好效果。     

水上溢油应急装备跟踪定位浮标关键技术研究

文中介绍了近年来国内外溢油事故危害及应急技术现状,针对当前海上溢油难以跟踪定位的难题,提出了溢油跟踪定位浮标技术解决方案,采用北斗卫星定位通信为平台,实现海上溢油的全过程、全天候的实时跟踪、监测功能,通过海上试验验证,溢油跟踪定位浮标为海上溢油事故应急快速反应提供了一种有力工具．