海面溢油自动监测中的油膜与类油膜特征分析

利用合成孔径雷达采集到的海上影像数据,可以全天时、全天候对海上溢油问题进行实时自动监测,海面溢油在SAR图像上呈现为明显的暗斑,海洋、大气现象等因素形成(通常称之为类油膜)也会在SAR图像上呈现出暗斑痕迹,为实际溢油情况判定增加了多种疑似类的不确定因素。通过在形状、灰度及纹理方面的差异对比,得到类油膜在纹理特征的概率密度分布上与油膜的各项性能指标有明显差异性,该方法对于提升自动监测系统有参考价值。     

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。     

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.     

电磁流体薄油膜回收分离系统的改进设计

针对海面薄油膜处置困难、难于回收的现状,基于电磁流体薄油膜回收分离系统实验样机,通过数值模拟和水动力实验,对其结构及设计参数进行优化,根据优化方案试制一套电磁流体薄油膜回收分离装置工程样机,试验结果表明,该工程样机的回收分离性能满足溢油应急处置的要求。     

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。     

基于超像素的海面油膜分割应用

为解决海面多噪声环境下油膜目标快速提取问题,兼顾分割效果和效率,提出基于区域特性的快速分割应用。采用超像素构建区域级语义图像,以像素区块特征形成新的相似度量单元,对超像素进行聚类分割,完成海面油膜的快速分割处理。结果显示,此方法可以有效地完成海面油膜目标的分割提取。基于超像素的分割技术能够兼顾图像区域特性和处理效率,具备抗噪能力优势,提高海面油膜分割算法精度。     

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...     

舟山港环境动力预报系统研制

以舟山港溢油模拟信息系统的研制为背景,提出了研制舟山港环境动力预报系统的思想。该系统充分利用了国际上先进的数值预报方法,针对舟山海域建立了理想的数学模型,对影响舟山海域的环境要素(海面风、海流等)进行了模拟和预报。该系统融合了GIS技术,具有良好的人机交互界面,并最后将该动力环境预报系统应用于溢油模拟中。经过实例的检验,表明预报的环境要素与实测的吻合较好。     

如何加强卫星遥感监视海面溢油工作

介绍了国内外利用卫星遥感监视海面溢油的形势、我国开展卫星遥感监视海面溢油的现状以及目前我国开展该项工作存在的问题,从实际出发提出加强该项工作的几点建议。     

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。     

船舶溢油的危害及损害程度评估研究

本文通过建立溢油损害程度评估模型,运用模糊综合评价方法对溢油的损害程度进行研究,从而提出了油污染事故评估的一般程序和技术。石油污染对海洋环境和海洋生物资源的危害是相当严重的。通常,1升石油倾泄在海洋中,到完全淡化大约需要消耗海水中40万升的溶解氧。石油在海面会形成一层油膜,隔绝大气与海水的气流交换,并减弱太阳光透人海水的能量。这种耗氧和隔绝会导致海     

基于溢油行为归宿的海上溢油量评估方法

本文提出一种基于溢油行为归宿的海上持续性溢油事故溢油量评估方法,并设定典型事故情景进行溢油量估算。根据事故情形分阶段估算海面残余油量,通过静态实验、波浪槽实验及化学分析测定风化油量,并酌情考虑回收处置油量,得到总溢油量。本文方法可为持续性溢油事故的泄漏量评估工作提供借鉴。     

基于星载SAR的海上主要溢油风险源遥感识别方法

针对现有的船舶自动识别系统(AIS)或船舶交通管理系统(VTS)在监测船舶方面都存在准确性不足等问题,提出基于星载合成孔径雷达技术对海上两大主要的溢油风险源,进行遥感识别和提取的方法。以渤海海域为例进行试验和案例分析,结果表明,该方法能够对海面船舶和石油平台进行快速准确的遥感识别,是对传统溢油风险源识别方法的有效补充。     

海上溢油回收装置自动运行轨迹研究

基于当前溢油回收过程的低效率,高强度等状况,文中研究海面溢油的扩散趋势,掌握油品的扩散轨迹及不同的厚度分布,实现海面溢油装置的的自动运行,从而最大限度回收海面溢油,提高回收效率,降低劳动强度,达到减少海洋污染,提高经济效益的目的。     

未雨绸缪防油污

在海洋污染中,石油污染非常严重.石油污染海洋的方式,主要是油轮事故、海上油井管道泄漏、船舶航行时的排污与泄漏等,其中以油轮事故溢油最为严重.油轮事故一次溢油量少则数百吨,多则数十万吨.出现这种情况,大片油膜覆盖于海面上,污染海滩,造成局部"海洋沙漠"化.而滞留于海洋中的重油,有的含有致癌物质,海洋生物吸入后会大量灭绝,其"后遗症"可长达数十年!     

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。     

大规模海浪交互模拟

提出了一种仿真拥有交互物体的大规模海洋场景的有效方法。首先采用复合动态网格来仿真海面网格;其次,采用基于频谱统计的FFT算法对非交互波浪进行仿真,求得非交互波浪的高度场;接着,以船行波为例,重点分析了交互波产生的位置和时机,通过引入仿真引擎和求解二维波动方程来实现对交互波的仿真,求得交互波的高度场。最后对两种波的高度场进行叠加,从而实现对海洋场景的整体仿真。实验结果表明,能在保证实时绘制的前提下达到较好的真实感,适用于拥有交互物体的大规模海洋场景的仿真。     

基于视频的交互建模方法

基于图像的三维建模技术一直是计算机视觉领域的研究热点.目前的基于图像的建模方法多使用算法自动提取图像特征点,常常无法准确描述场景物体轮廓,针对此问题提出了一种基于视频的交互式建模方法.基于CAHV摄像机模型,在任意图像中手动选取关键特征点确定物体轮廓,并结合摄像机参数及部分自动提取的特征点信息计算深度,最后通过纹理映射技术获得三维模型.实验证明,该方法可以准确提取物体轮廓,建模结果真实感强,是一种有效的基于图像的建模方法.     

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。     

实时流场预报及在海面溢油轨迹预测中的应用

本文提出了舟山定普港域三维实时流场数值预报和调和预报方法,并在海面溢油轨迹预测应用实例中作了验证。结果表明,该方法能较准确地预报港域内流场的空间和时间分布,由预报流场驱动的溢油轨迹同实测结果一致,适合于在海上溢油事故等环境问题中使用。