海洋是地球上生命的搖籃,蘊(yùn)藏著巨大的能源,世界上各個(gè)國(guó)家的發(fā)展都離不開(kāi)海洋。隨著我國(guó)日新月異地發(fā)展,我國(guó)沿海和內(nèi)河區(qū)域船舶溢油污染、壓載水和船舶生活垃圾任意排放量與日俱增,陸源污染物的海洋排放量持續(xù)增加,我國(guó)沿海水域海水污染問(wèn)題變得日益嚴(yán)峻,不僅影響著人們的日常生活和身體健康,也制約了我國(guó)航運(yùn)業(yè)的發(fā)展。為了規(guī)范船舶操作、保護(hù)海洋環(huán)境,IMO制定了一些船舶防污染公約,比如《1954年油污公約》(OIL54)、《MARPOL73/78公約》、《(2001年控制船舶防污底系統(tǒng)國(guó)際公約》(AFS Convention 2004)、《國(guó)際安全與環(huán)保拆船公約》等。


我國(guó)擁有漫長(zhǎng)的海岸線,保護(hù)海洋環(huán)境防治海水污染必須引起我們的重視。IMO制定的防治海洋污染公約的實(shí)施將對(duì)我國(guó)的航運(yùn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。傳統(tǒng)的海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法效率較低,無(wú)法獲得大范圍海水的水質(zhì)狀況,尋找一種更加精確、簡(jiǎn)便的沿海海域污水監(jiān)測(cè)模型,對(duì)海水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)十分重要的工作。隨著全球遙感理論不斷革新,海洋污水遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)逐漸由定性遙感向定量遙感轉(zhuǎn)變。將遙感技術(shù)應(yīng)用于海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,不僅可以對(duì)某一區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),從而對(duì)海水污染趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè),而且節(jié)約了污水監(jiān)測(cè)成本。對(duì)海水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)同樣符合IMO船舶防污染相關(guān)公約的精神。本文對(duì)我國(guó)沿海水域污水遙感監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了深入的理論研究,污水遙感監(jiān)測(cè)分為定性監(jiān)測(cè)點(diǎn)和定量監(jiān)測(cè)。


論文利用HJ1A/1B遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)香港海域海水水質(zhì)進(jìn)行了定量反演,同時(shí)利用NOAA系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)2010年8月2日河北秦皇島老龍頭海域船舶排放的污水團(tuán)的擴(kuò)散及漂移狀況進(jìn)行了解譯分析。在反演香港海域海水水質(zhì)時(shí),以反演葉綠素濃度指標(biāo)為例,首先從我國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心獲取2012年12月26日香港海域的HJ1A/1B影像資料,其次從香港環(huán)保署獲取2012年12月香港海域76個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的葉綠素濃度現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。


本文利用三種方法對(duì)香港海域葉綠素濃度進(jìn)行了分析:


①用Pearson相關(guān)性分析法分析了100多種波段組合,并選取Pearson相關(guān)性系數(shù)最大的波段組合對(duì)葉綠素濃度進(jìn)行多元線性回歸分析;


②將HJ1A/1B遙感數(shù)據(jù)四個(gè)波段數(shù)據(jù)作為輸入,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)香港海域葉綠素濃度進(jìn)行反演;


③建立RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)葉綠素濃度進(jìn)行反演。研究結(jié)果表明:多元線性回歸模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型反演結(jié)果相對(duì)誤差較大,約為0.67;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演結(jié)果誤差較小,相對(duì)誤差約為0.38。2010年8月2日秦皇島老龍頭海域發(fā)生海水污染事故,給當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖戶造成了巨大損失,本文利用遙感圖像增強(qiáng)的相關(guān)方法,對(duì)NOAA系列遙感影像進(jìn)行人工目視解譯,最終發(fā)現(xiàn)海水污染源頭及污水漂移擴(kuò)散規(guī)律。