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海洋溢油时有发生,无不给沿海国家造成不可估计的经济损失和海洋环境灾难。因此,积极开展海上溢油监测研究对灾害防控和海洋生态环境保护具有重要意义。海洋溢油事故具有突发性、范围大等特点,加上海洋环境复杂多样,增加了海上溢油监测难度。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术具有全天候、高分辨率和大范围对海监测优势,已经成为目前最重要的海洋溢油应急监测手段之一;GIS在空间数据管理和空间分析方面拥有优势,有利于溢油应急监测数据组织管理、分析、展示和信息发布。本文在分析溢油应急监测需求和溢油监测技术能力的基础上,研究了基于SAR技术和GIS技术的海洋溢油遥感监测解决方案,设计研发了海洋溢油遥感监测信息系统,实现海洋溢油的快速跟踪监测和监测信息发布等业务化工作。本文主要研究内容如下:(1)分析了多源SAR影像成像特征及数据格式,实现了溢油信息提取算法与评价分析。采用GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)等开源类库,实现了SAR影像数据的预处理,包括辐射定标、图像滤波、几何校正和位深转换等过程;基于多尺度图像分割算法和灰度对比度特征提取算法识别溢油信息,并实现了提取算法的模块化封装;对溢油提取结果进行边缘平滑等精细化处理,并统计分析了溢油的空间分布和几何形态等信息,比对专家解译结果,进行了溢油检测算法评价。(2)研究了溢油在海洋动力与船舶影响下的空间分析。分析研究了海洋流、浪和风等海洋动力环境要素对溢油的影响,采用科学数据集类库实现了 NetCDF数据的解析,根据溢油监测显示规范,制定了不同的渲染方案,实现了 GIS环境下显示表达与查询,为溢油漂移趋势的推算分析提供支持;根据海洋溢油溯源需求,集成SAR影像船舶检测算法并识别溢油区船舶,结合AIS(Automatic Identification System)监测数据,实现溢油区影像检测船舶与AIS监测船舶关联分析,为溢油溯源提供辅助支持。(3)构建了海洋溢油遥感监测信息系统,系统集成了溢油信息提取模块、海洋环境监测模块和船舶监测模块,并实现溢油对敏感环境的预警分析、一键式专题制图和信息发布功能,提高了业务化监测效率。系统已投入示范应用,稳定性和兼容性得到业务化检验。