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无人船作为一种新型平台,在海洋环境监测中具有布放灵活、自动测量等优势。对于近岸港口等溢油事故发生频繁区域的环境监测,相比于传统的机载和船载溢油激光荧光遥感技术,采用无人船平台搭载激光荧光传感器进行探测更为方便有效。本文对基于无人船的激光荧光(USV-LIF)遥测系统进行总体方案设计,并详细设计了其控制系统,该系统包括岸基远程控制模块和USV-LIF现场机控制模块两部分。利用无线网络通信链路实现从岸基终端对USV-LIF现场机的远程控制与通信,并通过现场机的控制模块实现对USV-LIF现场机的仪器状态控制、数据采集以及时序控制等功能。在实验室条件下,对USV-LIF遥测系统的整体运行、远程控制数据传输以及系统长时间连续工作进行了模拟联调测试,结果表明,所研发的控制系统的功能基本达到了现场探测需求。 相似文献
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系统介绍多通道海洋激光雷达溢油监测系统的硬件结构和高台实验,探讨多通道激光雷达探测溢油的可行性;此系统采用355 nm波长的3倍频Nd:YAG激光作为激发源,利用125 m高的实验平台,在白天和夜晚2种环境下进行实验,获得多种目标的雷达信号,并提取不同目标的特征荧光光谱,分析结果与实际情况相符。实验证明多通道海洋激光雷达溢油监测系统性能可靠,可以有效地进行溢油探测。 相似文献
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海洋溢油事故发生后,及时准确地探测油污分布情况极为重要。无人机载多光谱探测海面油膜是高效的溢油监测手段之一,它能弥补卫星遥感的滞后性、精度低等不足,具有灵活性高、实时性强等优点。本研究研制了无人机载多光谱油污探测系统并进行了水面油膜机载探测实验,分别利用最大似然法、最小距离法以及光谱角填图法对成像结果进行分类,并将3种方法的分类结果进行精度评价,结果表明光谱角填图法总分类精度高于90%。利用该系统在小型渔港进行了海面溢油探测实验,基于光谱角填图法将原始图像进行分类。实验结果表明,该溢油探测方法是一种低成本、操作简单、分类精度高的非接触监测手段,能够满足目前海面溢油快速监控的需求,具有良好的应用前景。 相似文献
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本文综述了激光在海洋遥感中的几项应用:遥测海洋物理要素(温度、盐度、海浪和海流);测深和绘制浅海地形图;监测海中溢油、探测鱼群和遥测表层水的叶绿素a。 相似文献
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比较了两种石英光纤以及不同芯径的光纤对水体光谱测量的影响。通过对水体光谱的实地测量,发现芯径为0.6mm、数值孔径(NA)为0.37的PCS光纤,在波长为350～550nm之间透光量的GER信号损耗较小,与镜头测量值曲线的相似性较好,光纤接入光谱仪的实测值达到原配4度视场角镜头测量值的20%,而0.4mm的PCS光纤以及大芯径光纤,分别只能达到镜头测量值的15%和5%。10m长的芯径为0.6mm的PCS光纤弯折(半径为30cm)后其GER信号仍能达到镜头信号的15%,符合光谱测量的要求。 相似文献
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激光诱导击穿光谱技术快速、多元素测量,成为物质成分分析的理想手段和方法;激光超声技术是检测夹杂物和缺陷的新兴热门技术。本文将两者相结合,搭建了集两种技术于一体的实验系统,利用激光激励的光谱信号绘制了光谱图并分析了钢轨化学成分和残留元素;同时利用激励出的超声信号绘制了时频图并计算得到了钢轨人工缺陷的位置信息。两种技术在信息探测上实现了互补,集成的系统完全非接触检测,为钢轨微观与宏观的健康监测提供了理想的检测方法。 相似文献
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一、前言激光荧光法是以激光为激励光源的荧光光谱分析方法。机载激光荧光传感器是海洋环境石油污染航空监测的有效手段。它不仅能用来发现海面上的溢油及其范围,而且能鉴别溢油的种类。 Fantasia,J.F.等人,1970年就着手研究用激光激励油荧光的方法来发现海洋环境中的溢油、确定溢油种类和数量的可行性。随后,各种以337.1nm氮分子激光为激励光源、采用距离选通接收技术、用光学多通道分析仪作讯号处理和记录的机载激光荧光传感器试验系统相继出现。实验室和现场飞行试验都取得良好效果。近来,已将实验室测得的各种油样的荧光发射光谱储存到计算机里,再与输入的现场获得的溢油荧光谱相比较,从而能很快地识别现场溢油的种类。但是,由于海洋环境的复杂性,有 相似文献
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荧光光谱具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等特点被广泛应用于溢油鉴别。通过结合同步荧光光谱法、导数荧光光谱法和三维荧光光谱法对某码头一次溢油事故的溢油样进行分析鉴别,快速准确地鉴别出溢油源,进一步说明了荧光光谱法是溢油鉴别中一种有效的技术方法。研究结果表明:(1)同步荧光光谱对油源较为相近的油样区分能力较差,但可初步判断其相似性;(2)三维荧光光谱图油样荧光强度会受风化等因素的影响,但谱图的整体轮廓受干扰因素影响较小,芳烃的测定结果能比较准确地反映出溢油源的特征信息;(3)一阶导数荧光光谱中峰的比值能增强光谱特征,提高溢油鉴别的分辨能力。 相似文献
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机载遥感海上溢油监测系统在发达国家中已得到有力证实,本文通过运用此项技术,结合我国实际情况,研究与设计了一种新型,小型的监测系统,试图在港口,港区环境中应用,以利海洋环境的保护。文中对系统的技术指标和功能实现,做了详尽的分析和介绍。 相似文献
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激光诱导荧光(LIF)是一种主动光学探测技术,该技术已在海面未乳化溢油油种鉴别及油膜厚度评估方面取得了一定的研究成果,但乳化溢油的监测理论基础和探测方法尚未成熟。溢油乳化物的量化会直接影响溢油污染的应急处理和灾害评估,但目前对溢油乳化液溢油量的计算尚未有研究报道。本文以水包油乳化液为研究对象,基于等效思想,根据油量相等建立了水包油乳化液与油膜的荧光检测等效模型,并依据光的辐射传输机理推导出等效油膜厚度的估算公式,最后采用仿真实例对估算方法的适用性和有效性进行了验证。实验结果表明,当水包油乳化液含油率小于12×10-6,厚度小于5.98 cm时,利用所提出的等效方法能有效计算出水包油实际溢油厚度。该方法可为海面乳化溢油量的估算提供一种创新性的方法,具有良好的借鉴意义和实际应用价值。 相似文献
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Yingcheng Lu Xiang Li Qingjiu Tian Guang Zheng Shaojie Sun Yongxue Liu 《Marine Geodesy》2013,36(3):334-346
Different oil spill pollution types could be produced in oil transport and weathering processes. Investigation of these pollution types is beneficial for oil spill recovery and processing. Optical remote sensing techniques play an important role in marine oil spill monitoring and have the ability to identify different oil spill pollution types. Recently, research on oil spill optical remote sensing has made much progress in detecting targets, identifying spectral response characteristics, and formulating theories. Floating black oil, oil slicks, and oil-water mixture in marine oil spill accidents are the main targets to be investigated by optical remote sensors. The visible spectral response differences of these targets are the base of oil spill optical remote sensing research. Bi-directional reflectance distribution function, light interference, absorption, and scattering of targets produce different spectra. Therefore, oil spill optical remote sensing could be used to identify the main oil spill pollution types and estimate oil spill volume. 相似文献
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应用极化合成孔径雷达检测海上溢油研究进展 总被引：4，自引：2，他引：2
海上溢油给海洋生态环境带来严重的影响,快速准确地探测溢油对于防灾减灾具有重要的意义。利用卫星遥感探测溢油已成为目前主要的检测手段,大多采用合成孔径雷达(SAR)数据,运用图像处理的方法,开展了多种溢油提取算法的研究,取得了较好的结果,但由于海洋的类溢油现象存在,造成提取信息的精度达不到要求。近年来,国内外运用极化SAR数据开展溢油信息提取研究,从极化分解与相位差等角度对溢油特性分析,能有效地区分一些类溢油现象,得到了较理想的结果。分析了应用SAR数据开展溢油信息提取的研究状况,总结了溢油极化SAR探测的研究,指出了目前研究中存在的不足,并提出了今后溢油极化SAR遥感监测的方向。 相似文献
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溢油污染不仅会造成巨大的经济损失,而且给生态环境带来难以修复的破坏。准确、高效地监测海面溢油仍是当前亟需解决的问题。紫外传感器对油膜非常敏感,可快速发现,但存在误判;而SAR(SyntheticApertureRadar)溢油探测的精度较高,两者相结合可准确探测溢油。无人机平台可低成本地实现溢油快速应急响应,无人机载SAR和紫外传感器的载荷重量小,可同时集成于无人机上开展联合溢油探测,以满足业务化监测需求,此方面的研究尚未见有相关报道。本文拟研究溢油不同种类、厚度、在不同海洋环境条件下的紫外图像特征和SAR纹理特征、形状特征、散射特征,构建溢油特征数据库,并建立一种基于特征组合的溢油SAR与紫外联合探测方法;在此基础上研究对无人机数据获取模式和控制单元等的改造方案,进而实现溢油SAR和紫外图像的高效获取。 相似文献
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海上溢油极化特征及其探测研究 总被引：3，自引：3，他引：0
The SAR(Synthetic Aperture Radar) has the capabilities for all-weather day and night use. In the case of determining the effects of oil spill dumping, the oil spills areas are shown as dark spots in the SAR images.Therefore, using SAR data to detect oil spills is becoming progressively popular in operational monitoring, which is useful for oceanic environmental protection and hazard reduction. Research has been conducted on the polarization decomposition and scattering characteristics of oil spills from a scattering matrix using allpolarization of the SAR data, calculation of the polarization parameters, and utilization of the CPD(Co-polarized Phase Difference) of the oil and the sea, in order to extract the oil spill information. This method proves to be effective by combining polarization parameters with the characteristics of oil spill. The results show that when using Bragg, the oil spill backscattering machine with Enopy and a mean scatter α parameter. The oil spill can be successfully identified. However, the parameter mechanism of the oil spill remains unclear. The use of CPD can easily extract oil spill information from the ocean, and the polarization research provides a base for oil spill remote sensing detection. 相似文献
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Requirements for monitoring the coastal zone environment are first summarized. Then the application of hyperspectral remote sensing to coast environment investigation is introduced, such as the classification of coast beaches and bottom matter, target recognition, mine detection, oil spill identification and ocean color remote sensing. Finally, what is needed to follow on in application of hyperspectral remote sensing to coast environment is recommended. 相似文献