基于卫星数据南海溢油监测方法及生态响应研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙景 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 唐丹玲 |
| 关键词 | RADARSAT2， 溢油，监测，生态响应，南海 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 其他题名 | The Detecting and Ecological Response of Oil Spills in South China Sea Based on Satellite Data |
| 英文摘要 | 近年由于海上石油运输、开采和事故,溢油事件不断增加、已成为全球普遍关注的重大环境问题.卫星遥感技术是一种新发展起来的技术手段，被应用到溢油事件及其生态响应的监测。溢油的监测最主要的卫星是合成孔径雷达（SAR），因为它可以穿云透雨昼夜观测，而随着卫星技术的发展SAR分辨率越来越高，而且全极化被广泛应用。面对新的技术，针对高分辨率SAR影像单极化数据和全极化数据，如何消除固有相干斑的影响，从海洋背景中如何有效的区分出溢油，进而提取出溢油的范围，是一系列必要和相关的问题。另一方面，溢油严重危害着海洋生态系统，引发浮游植物藻华，南海是热带海区，高温条件下，溢油如何引发藻华，是溢油后预测藻华，修复生态环境所必须关注的问题。本文利用Radarsat2卫星极化数据，研究溢油的监测方法。利用全球二十次溢油事件,研究溢油后，引发藻华的机制，特别是温度的作用。（1）应用Radarsat２卫星单极化数据观测南海南部遗传小尺度溢油事件,比较了8种滤波技术对相干斑的抑制,结果显示KUAN滤波法最佳,继而选用 KUAN滤波对影像进行分割处理.发现结合遗传算法（GA）改进的神经网络(ANN)算法-遗传BP神经网络分割算法（GBNN）分割溢油在运算速度上比较BP神经网络算法大为提高，提高效率64.6%.在此基础上,利用形态学闭运算去除相干斑中的孔洞，进而有效提取溢油。研究表明:在利用 Radarsat２卫星单极化数据观测溢油时,通过 KUAN 滤波、GBNN处理和闭运算３个步骤提取溢油范围是有效快捷的方法.（2）分析了 Radarsat２卫星全极化数据在监测南海北部溢油事件中的应用,比较了３种滤波技术对相干斑的抑制,结果显示 LEE滤波法最佳,继而选用 LEE滤波对影像进行全极化处理.比较了６种参数处理方法,发现极化函数参数的去极化指数(Depolarisation-index)处理后的影像对溢油和海水区分效果最佳,并可以更好地避免相干斑影响.在此基础上,利用大津法阈值准确提取溢油范围并估算溢油面积.研究表明:在利用 Radarsat２卫星全极化数据观测溢油时,通过 LEE 滤波、去极化指数处理和大津法阈值３个步骤提取溢油范围并估算溢油面积是有效快捷的方法.（3）收集整理了全球二十次重大溢油，分析溢油引发藻华的季节和温度状况。结果发现的，其中14次溢油引发藻华。在所有14次藻华,72%出现高温(20 - 30?C)时,7%出现常温(10 - 20?C)时,剩下的21%发生在低温（<10?C）。这项研究得出结论,溢油后，在高温条件下（>20?C）爆发浮游植物藻华几率。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18126]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（博士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙景. 基于卫星数据南海溢油监测方法及生态响应研究[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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