海洋卫星遥感溢油监测

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海上油气勘探开发中的溢油遥感监测技术——以渤海湾海域为例

ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ：ＣａｓｅｓｔｕｄｙｉｎＢｏｈａｉＢａｙ
ＹＵＷｕ — ｙｉ，ＬＩＪｉｎ，ＳＨＡＯＹｕｎ，ＱＩＸｉａｏ — ｐｉｎｇ，ＬＩＵＹａｎｇ
维普资讯
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３７８２００７年６月
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Ｖｏ１．３４Ｎｏ．３
ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭＥＸＰＬ０ＲＡＴ１０ＮＡＮＤＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ
文章编号：１０００－０７４７（２００７）０３－０３７８－０６
海上油气勘探开发中的溢油遥感监测技术
— —
以渤海湾海域为例
于五一，李进，邵芸，齐小平，刘扬
（１．中国石油勘探开发研究院测井遥感所；２．中国科学院遥感应用研究所）基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技发展部“ 复杂岩性测井处理解释及遥感应用技术研究 ” （０６一ＯｌＣ－Ｏ１）
摘要：海上溢油事故直接影响海洋环境和国际关系。卫星遥感监测技术具有大范围、多时相、快速、准确等特点，已经成为发达国家重要的海上溢油监测手段之一。以２００６年３月渤海湾海域溢油事故为例，利用欧洲空间局的环境卫星（Ｅｎｖｉｓａｔ）合成孔径雷达系统（ＡＳＡＲ）图像数据，圈定了污染油膜；根据其影像特征和分布运移状态将污染油膜分为４期；根据油膜的后向散射特性差异，判断油膜的源头和尾部，１至４期油膜具有共同的指向，据此确定了污染源的位置，准确地计算了２００６年３月２３日海面油膜的污染面积（约为４００ｋｍ。）。此项工作表明，尽快建立海域环境监测和溢油应急遥感地理信息系统，是中国石油海上勘探的一项重要的技术保障手段。图４表２参１２

如何利用遥感数据进行海洋环境监测

如何利用遥感数据进行海洋环境监测遥感数据在海洋环境监测中的应用遥感技术是指通过人造卫星、航空器等高空平台对地球表面进行观测和探测的技术手段。

利用遥感技术获取的观测数据，可以为海洋环境监测提供丰富的信息，从而帮助我们更好地理解和管理海洋环境。

本文将讨论如何利用遥感数据进行海洋环境监测。

1. 遥感数据的获取遥感数据的获取主要通过卫星和航空器来实现。

由于卫星的广覆盖性和高分辨率特性，卫星遥感数据成为海洋环境监测中最常用的数据来源。

此外，航空器遥感数据也有一定的应用价值，特别是在短时间尺度和小区域范围内的监测中。

2. 海洋表面温度监测海洋表面温度是海洋环境监测的重要指标之一。

利用遥感技术，我们可以获取到全球范围内的海洋表面温度数据。

这些数据可以用于监测海洋水温的变化趋势，预测气候变化，评估海洋生态系统的健康状况等。

同时，海洋表面温度数据还可以用于监测海洋循环和海洋风暴等极端天气事件。

3. 海洋色素监测海洋色素是指海洋中的生物在光合作用中吸收和反射的光线的颜色。

利用遥感技术，可以获取到海洋中的色素浓度分布图。

这些数据可以帮助我们了解海洋生物群落的演变和分布情况，评估海洋生态环境的健康程度。

同时，海洋色素数据还可以用于监测蓝藻水华、赤潮等海洋生态灾害事件的发生和扩散。

4. 海洋溢油监测海洋溢油是海洋环境监测的重要问题之一。

利用遥感技术，可以从卫星图像中识别出海洋中的溢油事件。

遥感数据可以提供溢油面积、溢油量和溢油位置等信息，帮助监测部门及时采取应对措施，并评估溢油对海洋生态环境的影响程度。

此外，遥感数据还可以用于监测海洋油田的开发和生产过程中的污染排放情况。

5. 海洋气象监测利用遥感技术，还可以对海洋气象进行监测。

通过获取海洋中的风力、风向、海浪高度等数据，可以帮助预测海洋风暴、海浪涌浪等极端气象事件的发生和发展趋势。

这些数据对于航海、渔业等海洋相关行业的安全运营具有重要意义。

6. 人工智能在遥感数据分析中的应用随着人工智能技术的发展，越来越多的研究将人工智能技术与遥感数据分析相结合。

卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解

卫星遥感图像处理技术判断海洋水质状态详解简介随着人类对海洋环境保护的重视和海洋资源开发的需求，对海洋水质的准确判断变得越来越重要。

而卫星遥感图像处理技术以其高效、快速的特点成为了海洋水质监测的一种重要方法。

本文将详细介绍卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面的应用。

一、卫星遥感技术在海洋水质监测中的作用卫星遥感技术通过获取、记录和解译对地球表面的电磁辐射，实现了对海洋水质状态的全球定量监测。

其重要作用主要体现在以下几个方面：1. 数据的全球覆盖：卫星遥感技术可以获取大范围、连续的海洋数据，实现了对整个海洋水域的监测和评估。

2. 高时空分辨率：卫星遥感图像数据具有较高的时空分辨率，可以提供更为精细的海洋水质信息。

3. 长期监测：卫星可以长期观测同一个区域，监测变化的趋势和周期，为海洋生态环境保护提供可靠的数据支撑。

4. 成本效益高：相比于传统的船载观测和实地采样，卫星遥感技术具有成本效益高的优势，可以大幅降低监测和评估的成本。

二、卫星遥感图像处理技术的基本原理卫星遥感图像处理技术的基本原理是利用卫星获取的电磁辐射数据，通过一系列数字图像处理方法进行数据解译和分析，实现对海洋水质状态进行判断。

其主要过程包括：1. 数据获取和预处理：从卫星获取的原始数据中，首先进行辐射校正、大气校正等预处理，以提高数据质量。

2. 水质参数反演：根据不同的水质参数（如浊度、叶绿素浓度、溶解有机物浓度等），采用适当的算法和模型，将遥感数据转化为水质参数值。

3. 统计分析和时空变化检测：通过对水质参数的统计分析，可以得出不同海域的水质状态，并通过对不同时期的遥感图像进行对比，判断海洋水质的时空变化趋势。

4. 数据可视化和结果呈现：将处理后的遥感图像进行可视化处理，通过不同的颜色和符号来表示不同的水质状态，以直观展示海洋水质数据。

三、卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态中的应用卫星遥感图像处理技术在判断海洋水质状态方面具有广泛的应用。

海上溢油监测技术研究进展

海上溢油监测技术研究进展作者：崔矿庆来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：当前，海上溢油已经成了主要的海洋污染形式之一，本文简单介绍了几种海上溢油监测技术，对其应用现状作了分析，并对其未来的发展进行了展望。

关键词：海上溢油；监测技术；现状中图分类号：X924 文献标识码： A引言海洋运输是主要的世界原油贸易运输形式，在原油运输、装卸过程中，时有原油泄漏事件发生，并且因为石油开采技术正向深海方向发展，海上作业造成的油品泄漏事故成了海洋污染的重要源头。

海洋运输技术和海洋开发技术的进步使得海上溢油事故发生率也相应的增加了。

高频发生的溢油事故不但导致了严重的能源浪费，而且还严重的破坏了海洋生态和环境。

海上溢油对环境的影响原油中含有大量的苯和甲苯等有毒化合物，原油一旦泄漏到海洋后，这些有毒化合物会迅速进入食物链，从低等的藻类、到高等哺乳动物，无一能幸免。

成批的海鸟被困在油污中，它们的羽毛，一旦沾上油污，就因无法飞翔离开大海，而沉入海底溺毙，或者因中毒而死亡。

同时被油污污染的海豹、海豚一次又一次跃出水面，试图把皮毛上的油污甩掉，但最后终于精疲力竭，挣扎着沉入海底。

此外潜在的损害会更进一步扩展到事件发生地的生态系统中，存活下来的生物在受到冲击后的数年中，受毒物的影响也将遗传至数种生物的后代，这种影响是深远的，因为人类也同样在食用海产品。

还有更多靠海为生的人，将会在一时间丧失所有。

（图一原油泄漏危害）溢油是一个十分敏感的话题，溢油发生后，一般情况下需要清理港区水域，这必然会对船舶的进出港造成影响。

同时要对被污染的游艇和船舶采取清洁措施，该操作成本比较高。

如果岸线设有工厂取水口，溢油就会进入工厂设备系统，毁坏设备，甚至使得一个工厂关闭。

盐业和海水淡化业等都会直接被溢油污染，造成严重的经济损失。

溢油事故发生时，应及时采取应急措施保护这些资源。

因为溢油对不同岸线的影响不同，所以它们对溢油的敏感性也不同。

溢油发生的时候，要依据各类岸线对溢油的敏感程度排列优先保护次序，为决策者确定应急对策提供便利。

海洋技术在海洋生态系统保护中的作用

海洋技术在海洋生态系统保护中的作用海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是地球上最为神秘和广阔的生态系统之一。

然而，随着人类活动的不断加剧，海洋生态系统面临着前所未有的威胁，如过度捕捞、海洋污染、气候变化等。

为了保护这一宝贵的生态系统，海洋技术的发展和应用变得至关重要。

海洋监测技术是保护海洋生态系统的重要手段之一。

传统的监测方法往往依赖于人工采样和实验室分析，不仅费时费力，而且难以实现大面积、长时间的连续监测。

如今，随着卫星遥感、浮标监测、声学监测等技术的发展，我们能够实时、全方位地获取海洋生态系统的各种信息。

卫星遥感技术可以通过监测海洋表面的温度、叶绿素浓度、海冰覆盖等参数，帮助我们了解海洋生态系统的宏观变化趋势。

浮标监测则可以在特定区域长期监测海洋的物理、化学和生物参数，如水温、盐度、溶解氧含量、浮游生物数量等。

声学监测技术能够对海洋中的鱼类、鲸豚等生物进行监测和追踪，为保护海洋生物多样性提供重要的数据支持。

海洋生态修复技术在海洋生态系统保护中也发挥着关键作用。

例如，人工鱼礁建设是一种常见的海洋生态修复手段。

通过在海底投放人工鱼礁，可以为海洋生物提供栖息、繁殖和觅食的场所，增加海洋生物的数量和多样性。

此外，海洋牧场建设也是一种有效的生态修复方式。

通过科学规划和管理，在特定海域进行海洋生物的养殖和增殖放流，不仅可以提高海洋渔业的产量，还能够促进海洋生态系统的恢复和稳定。

另外，对于受到污染的海域，生物修复技术也逐渐得到应用。

利用某些特定的微生物或植物，能够吸收和降解海水中的污染物，改善海洋环境质量。

海洋环境保护技术对于减少人类活动对海洋生态系统的负面影响具有重要意义。

在海洋石油开采过程中，一旦发生泄漏事故，将会对海洋生态系统造成巨大的破坏。

因此，发展高效的溢油监测和清理技术至关重要。

新型的溢油监测设备可以迅速准确地发现溢油的位置和范围，为应急处理提供及时的信息。

同时，各种溢油清理技术，如机械回收、化学分散、生物降解等，能够有效地减少溢油对海洋环境的污染。

海上溢油SAR遥感监测及溢油漂移快速数值预报技术研究

海上溢油SAR遥感监测及溢油漂移快速数值预报技术研究宋莎莎;赵宇鹏;安伟;靳卫卫;李建伟【摘要】为探讨海上溢油遥感监测与溢油漂移数值模拟技术的联合应用,采用凝聚层次聚类算法从SAR遥感影像中识别油膜,采用基于风、浪、流耦合三维水动力模型研发的中国近海溢油漂移快速预报模型,将遥感识别结果作为溢油漂移数值预报模式的初始输入,预测油膜的漂移,然后将溢油漂移预测油膜与下一时相SAR遥感识别油膜进行比对,发现二者吻合较好,表明SAR遥感监测技术与数值模拟技术结合应用,可优势互补,同时获取海面油膜位置、面积和动态漂移信息.【期刊名称】《海洋科学进展》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】9页(P138-146)【关键词】溢油;SAR;遥感监测;数值预报【作者】宋莎莎;赵宇鹏;安伟;靳卫卫;李建伟【作者单位】中国海洋大学,山东青岛266003;中海石油环保服务有限公司,天津塘沽300452;海洋石油安全环保技术研发中心,山东青岛266061;中海石油环保服务有限公司,天津塘沽300452;海洋石油安全环保技术研发中心,山东青岛266061;中海石油环保服务有限公司,天津塘沽300452;海洋石油安全环保技术研发中心,山东青岛266061;中海石油环保服务有限公司,天津塘沽300452;海洋石油安全环保技术研发中心,山东青岛266061;中海石油环保服务有限公司,天津塘沽300452;海洋石油安全环保技术研发中心,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】X55;TP752海上溢油应急管理和事故处置重在预防和早期预警。

通过遥感监测和数值预测技术，尽早发现溢油并做出污染预警，可以有效提高应急处置效率，降低环境污染损害。

通过近几年的发展，建立了海上溢油卫星遥感监测系统和溢油预测系统，在海上溢油应急中发挥了重要作用。

SAR(合成孔径雷达)遥感技术具有大范围海域同步监测、全天时全天候监测的优势，获取的油膜信息可为现场飞机船舶勘查提供指导，并相互配合确认溢油状态；但是SAR遥感监测受卫星重访周期的限制，溢油监测时效性无法保证。

发达国家海上溢油遥感监测现状分析

具有动态特性，空遥感系统在溢油应急处理过程航中还是起主导作用。航空遥感在部署上的灵活机动性及遥感器的可选择性等优点对溢油应急处理来说都是至关重要的。而卫星遥感主要在确定溢油位置和面积等方面能够提供整个溢油污染水域宏观的图
摘要：根据加拿大环境技术中心做的一个卫星遥感和航空遥感在溢油应急处理应用现状的调查，分析了发达国家海上溢油遥感监测现状。关键词：海上溢油；航空遥感；星遥感；卫溢油监测中图分类号：８Ｘ７文献标识码：Ｂ文章编号：０６２１２０）３０７—０１０ —４８（０２０ —０２３
溢油。由于溢油在广阔海面上的风、、浪流作用下，
２各主要国家海上溢油遥感监测现状
２１挪威．
挪威大概是使用航空遥感和卫星遥感监测海上
溢油历史最长的国家【，威污染控制局（ｔｅ３挪，ＳｔａｎｓＦｒｒｎｎｎｓｌｎＳ］）署了一架ＦｉｈｌＭｒｎｏｅｓｇｔｓ，ｆ部ｕｉｉｙｒａｒｉｅｌｃｄｉ ⅢＢ双涡轮螺桨飞机，进行海事监测。飞机上装为
ＣｎｄａｖｒｎｎｅｈｏｏｙＣｎｅ，ｒｃｎｉａｉｎｏｍｏｅｓｎｉｇｅｕｐｎｒｏｌｐｌｎｔｅｏｅｃａａａｉＥｎｉｏｍｅｔＴｎｌｇｅｔｒｐｅｅｔｓｕｔｆｒｔｅｎｑｉｍｅｔｏｉｓｉｅｏｐｎｏｅｎｎｃｔｏｅｓｆｄｈｉｅｅｏｅｏｎｉｓｉａａｙｚｎｄｖｌｐｄｃｕｔｅｓｎｌｉ￣ｄ．

遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用

遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用近年来，随着遥感技术的快速发展，遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用变得日益广泛。

遥感卫星可以提供大范围的海洋观测数据，包括海洋表面温度、海洋色素浓度、海洋生物量等。

这些数据对于海洋环境的监测、保护和管理具有重要意义。

首先，遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用可以提供海洋温度观测。

海洋表面温度的变化对于海洋环境变化的研究非常重要。

遥感卫星可以测量海洋表面温度，并生成温度图像，帮助科学家们研究和分析海洋温度的分布、变化趋势等。

这些数据可以帮助我们理解海洋环境的演变，预测气候变化和海洋生态系统的变化。

其次，遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用还可以提供海洋色素浓度的观测。

海洋色素浓度是指海洋中的浮游植物数量的指标，它和海洋生物量密切相关。

测量海洋色素浓度可以帮助我们了解海洋中浮游植物的分布、生长状况以及生态系统的状态。

通过遥感卫星数据，科学家们可以获得广阔海域中的海洋色素浓度数据，进一步研究海洋生态环境的变化和演化。

此外，遥感卫星数据还可以提供海洋浮游动物、海洋沉积物等相关参数的观测。

海洋浮游动物是海洋生态系统的重要组成部分，它们在海洋食物链中扮演着重要角色。

通过遥感卫星数据，我们可以获取浮游动物的分布情况，帮助我们研究海洋食物网的结构和运行。

此外，遥感卫星还可以提供海洋沉积物的观测，包括河口、近海等地区的沉积物分布和浓度。

这些数据对于海洋环境的保护、海洋污染的监测具有重要意义。

除了以上提到的应用，遥感卫星数据在海洋环境监测中还有许多其他应用。

例如，通过遥感卫星数据，可以监测海洋中的海洋漂浮物、海洋悬浮物、海洋油污染等。

这些数据有助于我们研究海洋污染问题，保护海洋生态系统的健康。

此外，遥感卫星数据还可以用于海洋预测模型的建立和验证，提高海洋预报的准确性和可靠性。

需要指出的是，虽然遥感卫星数据在海洋环境监测中的应用带来了许多优势，但也存在一些挑战和限制。

例如，遥感卫星数据的空间分辨率有限，难以获取具有高精度的海洋观测数据。

海洋遥感数据在海洋科学中的应用研究

海洋遥感数据在海洋科学中的应用研究近年来，随着科技的不断进步，海洋遥感技术逐渐成为海洋科学领域中的重要工具。

海洋遥感数据的广泛应用为我们提供了更多了解海洋环境、资源调查和灾害监测的途径。

本文将探讨海洋遥感数据在海洋科学中的应用研究，并介绍其对海洋环境监测和海洋资源管理的贡献。

一、海洋遥感数据在海洋环境监测中的应用1. 海洋水质监测海洋遥感技术通过获取大范围、高分辨率的海洋水质参数数据，可以实时监测海洋中的悬浮物浓度、叶绿素含量、水温和盐度等指标，进而判断海洋健康状况。

这有助于科学家们了解海洋梯度变化、海洋生态系统的稳定性和演化规律，为环境风险评估和水质管理提供科学依据。

2. 海洋溢油监测海洋遥感数据可以通过监测海洋表面的油膜、油滴和油迹等特征，实现对海洋溢油的遥感监测。

通过遥感图像的处理和分析，可以快速判定溢油范围和扩散情况，为溢油事件的应急处理和溢油污染的修复提供及时而准确的数据支持。

3. 海洋气候变化研究海洋遥感数据广泛应用于海洋气候变化研究中。

通过获取海洋表面温度、海洋涡旋分布和海洋风场等数据，可以提供对气候气象系统的全面了解。

这不仅对预测和评估短期天气现象，还对气候变化的长期预测和影响进行研究具有重要意义。

二、海洋遥感数据在海洋资源管理中的应用1. 海洋渔业资源调查海洋遥感数据在海洋渔业资源调查中起到了至关重要的作用。

通过获取海洋温度、叶绿素含量、浮游动植物分布等数据，可以提供海洋中生物资源的信息，帮助渔业部门科学管理和保护渔业资源，合理规划渔业活动。

2. 海洋能源开发和利用海洋遥感技术在海洋能源开发和利用中具有巨大潜力。

通过获取海洋表面风速、海浪高度和潮汐差等数据，可以为海洋风能、波浪能和潮汐能的开发提供科学依据。

这有助于推动清洁能源的发展，减少对传统能源的依赖。

3. 海洋环境保护海洋遥感数据对海洋环境保护起到了重要作用。

通过监测海洋污染物的扩散和演变，可以及时发现和预警海洋污染事件，减少环境风险。

遥感技术监测海上溢油现状及趋势

摘要：海上溢油现已成为主要的海洋污染形式之一．根据常见的海上溢油监测指标：溢油范围、溢油量、
溢油类型，介绍了各个监测指标的遥感传感器与遥感监测方法，并且综合归纳了国内外海上溢油的监测能力与
第１２卷第１期
２０１３年１月
杭州师范大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
２０１３年
溢油范围（包括溢油面积、油污区域），溢油量（通过监测溢油厚度、溢油种类和溢油面积计算获得），溢油源
类型（瞬时源，连续源；点源、面源、线源），溢油温度．在此，我们可将其归纳为三大类：溢油范围、溢油量和
通信作者：胡潭高（１９８３一），男，讲师，博士，主要从事资源与环境信息的遥感提取技术研究．Ｅ — ｍａｉｌ：ｈｕｔａｎｇａｏ＠１６３．ｃｏｎｒ
８２
杭州师范大学学报（自然科学版）
上设施具有巨大的威胁．因此，开展快速有效的海上溢油监测，对污染处理以及海洋生态环境恢复都有重要的意义．
针对海上溢油监测的迫切需求，国内外相关学者先后开展了多方面的研究．传统的海洋溢油监测方法有闭路电视监控系统（ｃｌｏｓｅｄｃｉｒｃｕｉｔｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ，ＣＣＴＶ）摄像、照相监视系统、固定点传感器监视、浮子跟踪监视以及海洋监测船舶监视等．这些方法能够从监视器数据中得到较为准确的监测数据，但是也存在许多不足，受限于测量仪器的活动范围，往往只能监测小区域内的污染情况，而无法进行大范围的监测．另外，如果要建设完整的监测系统成本较高．因此，寻找一种新的技术手段，成为急需解决的问题．遥感技术是大范围区域观测的最佳手段，面对大范围及动态信息能充分发挥其优势．目前卫星航天遥感技术给人们提供了解决海洋以及其他大范围地区污染监测的手段，也是现今公认的最佳手段．另外，定量遥感技术发展至

海洋石油采油平台的溢油监测系统

(8～14μm)的光，来探测物体的热辐射。

热成像把热辐射转化为灰度值，再利用各物体的灰度值差异来成像，从而发现和识别目标。

通过先进的图像处理技术，对油、海水、设备进行实时监测。

热成像监测方式为视频监测方式的一种，利用热成像摄像头，对海面和作业管道设备进行实时监测和测温，通过监测设备、海水和油的温度差异，可对溢油现象进行监测，及时报警，可视化应用，方便快捷，准确度高。

同时，热成像监测结合图像识别技术，也可以用异物进入差异法，发现海上溢油。

1.3.2 系统特点其优点是可以实现在线24h 全天候、自动溢油监测和报警记录，监测的油品种类多。

缺点：采用热成像法时只显示物体热轮廓，油污在短时间后会变成与海水温度一样，致使探测困难，误报率高。

采用差异法时，需要有全面的数据库进行对比，目前该数据库尚不完整，存在漏报、误报的可能。

1.4 紫外光诱导荧光技术1.4.1 系统原理紫外光诱导荧光溢油监测是基于水面荧光技术和快速筛选法，主要由脉冲紫外LED 灯、接收光学系统、控制处理电路等组成。

采用365nm 的脉冲紫外光束可以激发监测水域中的油分子产生荧光，接收光学系统收集产生的荧光信号作进一步的处理。

接收到的信号立即由集成分析控制器软件进行分析。

1.4.2 系统特点其优点是可以实现在线24h 全天候自动溢油监测和报警记录，可监测适用的油品种类多，同时可以在复杂的有机组合物中，以高的灵敏度和高选择性区分单个组分的光谱特性。

缺点：紫外光监测只可定点监测、监测范围小，抗干扰能力较差，容易误报。

1.5 遥感技术1.5.1 系统原理遥感溢油监测模式有卫星遥感、船舶遥感、飞机遥感和雷达遥感。

目前，适用于海上平台的固定式雷达组网溢油监测技术已经进入应用阶段，其对油膜的存在是比较敏感的，雷达影像经过处理，就能够辨别出溢油区域。

这是遥感技术主要的探测手段。

雷达波穿透力强，受天气影响较小，也不受白天黑夜的影响。

0 引言随着我国海洋石油勘探和开采规模不断扩大，海洋钻井、采油平台、海底管线逐渐增多，而这些设备一旦发生溢油事件，将对海洋环境造成长远的永久性影响。

利用遥感技术监测海洋环境污染情况

利用遥感技术监测海洋环境污染情况近年来，随着人口的增加和工业的发展，海洋环境污染问题日益严重。

如何及时准确地监测海洋环境污染情况，成为了一个重要的问题。

利用遥感技术监测海洋环境污染情况，成为了一种新的解决方法。

一、遥感技术简介遥感技术是指不接触被观测对象的情况下，通过人工方式或自动设备获取照片、图像和数据等信息的科学技术。

遥感技术以高速度、高效率、高精度的方式，获取海洋环境污染信息，对海洋环境监测起到了至关重要的作用。

二、利用遥感技术监测海洋环境污染情况1.浮游植物水华监测利用遥感技术，可以监测到浮游植物水华的分布情况。

遥感技术利用卫星对海洋岸线和近海海域进行扫描，通过记录海水的颜色、透明度和温度等参数，从而得出海水中浮游植物的密度和分布情况。

从而及时预警和控制浮游植物水华的形成。

2.海洋油污染监测遥感技术可以监测到海洋中的油污染情况。

通过卫星图像的像元反演，对比目前的样本和历史样本，来分析海水中的油污染，进行过滤污染区域和污染源。

这种监测方法非常迅速和精确。

3.海水污染源监测利用遥感技术，可以监测到海水中的污染源。

在卫星图像中，颜色艳丽的区域，通常代表较高的海水浓度，可能是有害物质的排放源。

通过在遥感图像上比较浓度的变化，可以更准确地检测出污染源。

4.海洋垃圾监测遥感技术也可以监测到海洋中的垃圾情况。

人们可以通过空间遥感图像的分析和处理，来确定海上垃圾的位置。

这种技术不仅可用于海洋环境监测和控制，还可以用于开展大规模的海上航行和救援作业。

三、遥感技术的优势1.全面性遥感技术可以监测到整个海洋环境中的潜在污染状况。

不仅可以观察海洋局部的某一污染源，还可以跨越海洋的气候和时空变化，同时使用地面和空间的观测设备。

2.及时性海洋污染问题必须尽早发现，因为污染问题可能会在顺应目前的气候条件下迅速加剧。

利用遥感技术，可以实时监测海洋区域的污染情况，避免污染发生后时间成本和成本的加剧。

3.高效性利用遥感技术，可以实现海洋环境监测全自动化，降低人力成本和时间成本。

基于遥感的海洋溢油监测方法

ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔｅｍｏｒｔｅｓｅｎｓｉｎｇｆｏｒｏｉｌｓｐｉｌｌｉｎｇｍｏｍｔｏｉｆｎ￣ａｎｄｆｏｃｕｓｏｎｈｙｐｅｍｐｅｃｔｒｌａａｎｄｏｌｐａｒｉｚｅｄｉｌｏｓｐｉｌｌｉｎｇｅｍｏｒｔｅｓｅｎｓｉｎｇ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ’ ＳｈａＴｔｏｔｈｅｅｃｏｌｏｇｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｔｈａｔａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｎｄａｉｔｓｐｒｏｄｕｃｔｓｓｐｉｌｌｅｄｉｎｔｏｓｅａ．Ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ
溢油应急响应中扮演着重要的角色。文章以遥感平台及手段为切入点，介绍和分析遥感溢油监测现状，在遥感溢油监测向着多平台、多传感器、多源数据综合观测的方向发展的前提下，除依靠传统遥感（可见光／近红外，微波）外，需加强紫外遥感溢油监测研究，并注重高光谱和偏振溢油遥感。关键词：海洋；遥感；溢油；监测
ｃａｎｇｅｔｔｈｅｒｅｌａｔｄｉｅｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｉｌｏｓｐｉｌｉｎｇｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ，ｎｄｐａｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｌｒｅｉｎｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｒｅｓｏｎｐｓｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｈｅｔｐｌａｆｔｏｍｒｎｄａｍｅａｎｓｏｆｅｍｏｒｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｓｈｅｔｏｉｐｎｔｃｕｔ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｈｅｔｐｍｓｅ￣ｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｏｉｌｓｐｉ１ｌｉｎｇｅｍｏｒｔｅｓｅｎｓｉｎｇｍｏｎｉｏｒｔｉｎｇ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｈｅｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｉｌｓｐｉｌｌｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｍｏｍｔｏｉｒｎｇｔｏｗａｒｄｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｂｓｅｒｖｉｎｇａｂｏｕｔｍｕｌｉｔ－ｐｌａｆｔｏｍ，ｒｍｕｌｉｔ－ｓｅｎｓｏｒｎｄａ

SAR海面溢油监测方法

北京师范大学环境数据采集与分析期末论文题目： SAR海面溢油监测方法__ 姓名：***学号：************年级：2009级专业：环境工程SAR海面溢油监测方法摘要：海洋溢油发生后，准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。

随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。

本论文以海面溢油为研究对象，讨论了利用SAR采集数据监测海面溢油的方法，重点在SAR图像中溢油数据的处理、MODIS监测海面油膜厚度、基于GIS的遥感溢油监测系统和中国海溢油分布等方面进行研究。

关键词：SAR、海面溢油监测、溢油数据的判别分析、GIS1前言1.1研究意义海上石油污染是海洋污染中最严重的因素，也是最复杂的海洋污染问题之一。

石油污染进入海洋后对海洋环境的危害是多方面的。

从自然环境到野生动物，从自然资源到养殖资源等都会受到不同程度的危害，并且这种危害的周期冗长，修复过程复杂。

海洋石油污染有多种途径，既有天然来源如海底油气藏烃渗漏和沉积岩石的侵蚀，也有沿岸工业污水和生活废水的排放、海洋倾废，更有海上石油运输和生产所造成的石油泄漏。

其中以船舶溢油事故和汕井井喷事故对海洋环境造成的影响最为严重，主要因为这类事故多发生在近海海域和恶劣天气，短时间内排入大量石油烃，造成生态环境毁灭性的损害，严重影响周边区域的人民生活。

我国的海洋油污染问题由来已久，60年代即有发生，1973年在大连港就发生了由于船舶（“大庆36”)而造成了多达1400吨原油溢出的事故；1978年改革开放以来，由于经济发展的需要，我国对石油的需求不断增加，尤其近年来油船数量和吨位不断增加，油轮进出港口次数日渐增多，船舶发生事故的几率也随之增加。

1973年到2003年，我国沿海及内河水域发生船舶溢油事故共2353起，平均3天半发生一起。

其中，溢油量50吨以上的重大溢油事故62起，平均每年两起，总溢油量34189吨，平均每起溢油量551吨。

遥感技术在海洋污染监测中的应用

遥感技术在海洋污染监测中的应用海洋，覆盖了地球表面约 70%的面积，对于维持地球的生态平衡、气候调节以及提供丰富的资源都起着至关重要的作用。

然而，随着人类活动的不断增加，海洋污染问题日益严重，给海洋生态系统和人类自身带来了巨大的威胁。

为了有效地监测和治理海洋污染，遥感技术应运而生，并发挥着越来越重要的作用。

遥感技术是一种非接触式的、远距离的探测技术，它通过传感器接收来自目标物体的电磁波信息，并对这些信息进行处理和分析，从而获取目标物体的特征和性质。

在海洋污染监测中，遥感技术具有许多独特的优势。

首先，遥感技术能够实现大面积的同步观测。

相比于传统的实地采样和监测方法，遥感可以在短时间内获取大范围的海洋信息，包括海洋表面温度、叶绿素浓度、悬浮颗粒物浓度等。

这对于快速了解海洋污染的分布状况和变化趋势非常重要。

其次，遥感技术具有较高的时效性。

它可以定期对海洋进行监测，及时发现新出现的污染问题，并为相关部门提供快速的决策支持。

再者，遥感技术能够获取一些难以通过实地采样获取的信息。

例如，它可以监测到海洋中的油膜分布，帮助确定溢油事故的范围和程度。

在海洋污染监测中，常用的遥感技术包括可见光遥感、红外遥感和微波遥感等。

可见光遥感主要利用可见光波段的电磁波来获取海洋信息。

通过对海洋水体的颜色和透明度的分析，可以了解叶绿素浓度、悬浮颗粒物浓度等参数，从而判断海洋的水质状况。

例如，当海水中的叶绿素浓度较高时，水体呈现出绿色，这可能意味着富营养化等污染问题。

红外遥感则通过测量海洋表面的温度来监测海洋污染。

因为一些污染物质的存在可能会导致海洋表面温度的异常变化。

例如，工业废水的排放可能会使局部海域的温度升高。

微波遥感在海洋污染监测中也具有重要的应用。

它可以穿透云层和恶劣的天气条件，实现全天候的监测。

此外，微波遥感对于油膜等污染物的监测具有较高的灵敏度。

遥感技术在海洋石油污染监测中的应用尤为突出。

石油泄漏是海洋污染中的常见问题，对海洋生态环境造成了极大的破坏。

如何利用遥感数据进行海水污染监测与评估

如何利用遥感数据进行海水污染监测与评估遥感数据在海水污染监测与评估中的应用近年来，随着工业化进程的加快和人类活动的增加，海水污染问题日益严重，对于维护海洋生态环境和保护人类健康至关重要。

遥感技术作为一种高效准确的海洋监测手段，为海水污染的监测与评估提供了新的思路和工具。

本文将对如何利用遥感数据进行海水污染监测与评估进行探讨。

1. 遥感技术在海洋环境污染探测中的应用(1) 遥感数据的获取与处理遥感技术通过卫星、飞机等载具获取海洋环境的各类数据，包括多光谱遥感影像、海面温度、悬浮物浓度等。

这些数据通过先进的图像处理算法进行预处理和校正，消除大气干扰等因素，形成准确可靠的数据。

(2) 水体遥感指标与海水污染关系的分析利用多光谱遥感数据，可以提取出多个有关水质的指标，比如叶绿素浓度、浊度、溶解有机物浓度等。

这些指标与海水污染的程度存在一定的相关性，可以通过统计和分析，建立起遥感指标与海水污染关系的模型，为海水污染的监测与评估提供依据。

(3) 污染源的定位与识别遥感技术可以利用高分辨率影像揭示海洋污染源的空间分布情况。

通过对污染源的空间位置进行定位和识别，可以帮助相关部门采取有效的控制和治理措施，减少海水污染对环境和生态的破坏。

2. 海水污染监测与评估的案例分析(1) 渤海海域的叶绿素浓度监测对于主要受到陆源输入影响的渤海海域，利用遥感技术可以实现对叶绿素浓度的监测。

通过获取并分析遥感数据，可以揭示渤海海域叶绿素浓度的时空变化规律，为该海域的污染防控提供科学依据。

(2) 南海油田污染源溢油监测南海油田的溢油事件频发，给海洋环境造成了严重的污染。

利用高分辨率遥感影像，可以及时发现油田溢油的情况，监测污染程度，为溢油事故的应急处置提供重要信息。

3. 遥感技术在海水污染监测与评估中的优势与挑战(1) 优势遥感技术能够广泛获取海洋环境数据，覆盖范围广、获取频次高，能够实现对大范围、临时性、动态性污染事件的监测和评估。

深海石油管道泄漏事故的遥感监测与应急响应方法研究

深海石油管道泄漏事故的遥感监测与应急响应方法研究随着全球能源需求的增长，深海石油勘探与生产变得越来越重要。

然而，深海环境的复杂性使得石油管道泄漏事故成为一个不可忽视的风险。

为了保护海洋生态系统和确保能源安全，研究深海石油管道泄漏的遥感监测与应急响应方法变得尤为重要。

遥感技术作为一种非接触式、远程检测工具，已经被广泛应用于环境监测和灾害响应领域。

它可以通过获取传感器获取的数据来监测深海石油管道泄漏事故，并对泄漏事件进行实时跟踪和评估。

遥感监测方法主要包括航空遥感和卫星遥感。

航空遥感是通过飞机搭载的传感器获取图像和数据。

它具有高分辨率、高灵敏度和快速响应的优点，可以提供高质量的图像和数据，有助于准确识别和定位深海石油管道泄漏。

航空遥感还可以利用多谱段光谱学分析，通过监测水体颜色、浊度和油膜分布等指标来识别油污染。

卫星遥感则通过卫星搭载的传感器对地球表面进行持续监测。

卫星遥感具有广域覆盖、高重复观测和全天时性等特点，可以用于大范围、长时间段的深海石油管道泄漏监测。

卫星遥感可以利用红外和微波等传感器获取不同频段的数据，识别海面温度和风速等指标，以及检测海面粗糙度等信息，从而提供深海石油管道泄漏的综合评估和分析。

在深海石油管道泄漏事故应急响应方面，遥感技术可实现及时的监测和预警，为应急救援提供支持。

一旦发生泄漏，遥感技术可以提供泄漏的位置、规模和扩散方向等细节信息，帮助应急响应团队全面了解事故情况并制定相应的应对措施。

同时，遥感技术还可以监测海洋生态系统的变化，评估泄漏对海洋环境的影响，为保护和恢复海洋生物多样性提供科学依据。

在深海石油管道泄漏的遥感监测与应急响应方法研究中，还需要解决一些关键技术问题。

首先，需要开发更高分辨率、更敏感的遥感传感器，以确保监测数据的准确性和可靠性。

其次，需要建立完善的数据处理和分析算法，在大量数据中迅速准确地筛选出石油泄漏信号，并进行定量分析。

此外，还需要与其他环境监测手段（如水下机器人、声学传感器等）相结合，提高泄漏事故的监测能力和应急响应效率。

遥感技术在海洋资源监测中的应用

遥感技术在海洋资源监测中的应用海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是地球上最大的生态系统之一，也是人类生存和发展的重要资源宝库。

海洋中蕴藏着丰富的矿产资源、生物资源、能源以及空间资源等。

然而，要对这些广阔而复杂的海洋资源进行有效的监测和管理并非易事。

在这一领域，遥感技术的出现和应用为我们提供了强大的工具和手段。

遥感技术，简单来说，就是通过非接触的方式获取目标物体的信息。

在海洋资源监测中，它主要依靠卫星、飞机、船舶等搭载的传感器，接收并分析来自海洋表面和水体内部的各种电磁波信号，从而获取有关海洋资源的分布、状态和变化等信息。

在海洋矿产资源监测方面，遥感技术发挥着重要作用。

海底蕴藏着大量的矿产，如石油、天然气、锰结核、多金属硫化物等。

通过遥感技术，可以对海洋地质构造进行探测，分析潜在的矿产分布区域。

例如，利用合成孔径雷达（SAR）可以获取海底地形和地貌的信息，帮助我们了解海底山脉、海沟等地质结构，从而推测可能存在矿产资源的位置。

同时，高光谱遥感能够识别出海底岩石和沉积物的成分，为矿产资源的勘探提供重要的依据。

海洋生物资源是海洋资源的重要组成部分。

遥感技术在监测海洋生物资源方面也具有独特的优势。

海洋中的浮游植物是海洋生态系统的基础，它们的数量和分布对于整个海洋生态平衡和渔业资源有着重要的影响。

通过遥感手段，可以监测浮游植物的叶绿素浓度，从而了解其分布和变化情况。

此外，遥感技术还可以用于监测鱼类的栖息地和洄游路线。

利用红外遥感和微波遥感，可以探测到海水温度和盐度的变化，这些环境因素与鱼类的生存和活动密切相关。

在海洋能源监测方面，潮汐能、波浪能等可再生能源的开发和利用越来越受到关注。

遥感技术可以对海洋的潮流、波浪等进行监测和分析，为能源开发提供数据支持。

通过卫星遥感获取的海面高度和流速信息，可以评估潮汐能的潜力和分布。

同时，利用雷达遥感监测波浪的高度、周期和方向等参数，有助于合理规划波浪能发电设施的布局。

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卫星遥感监测海上油田溢油
随着世界海洋运输业的发展和海上油田不断投入生产，海上溢油事故频发，在最近30年里，全球溢油量超过4500万立方米的事故就有62起。

近年来，在中国海域也发生过多起恶性溢油事故，其中在胶州湾发生的两起外轮溢油事故，共溢出原油4000多吨，使200公里海岸及10余万亩滩涂养殖场受到污染，水产资源遭到严重破坏。

溢油事故往往造成大面积海域污染，造成严重的生态破坏，引起了各国政府的重视。

世界各国都积极参与海上溢油的监视和遥感监测。

基本方法就是航空遥感、卫星遥感和雷达遥感监测。

由于我国经济飞速发展和石油战略储备的需要,海上石油运输量猛增,油轮数量增加且呈大型化趋势,这就增大了溢油事故,尤其是大型溢油事故的可能性。

船舶发生溢油污染事故后,需要采取及时、有效的应急反应行动,以减少溢油的危害,保护海洋环境和人命财产。

而提起海上油田溢油，我们不得不说洋流对漂油的作用。

洋流的流速，流向，无疑是船舶选择航线，准确定位和掌握航向、航速的重要参数。

表层流，中层流和深层流还都会影响气候，生物地球化学循环和海洋生物链。

目前常用的观测方法是海上浮标观测，是一种少、慢、差，费的方法。

西方各国利用卫星平台上装置的雷达高度计，完全可以完成海上浮标的观测任务。

雷达高度计发射不间断的脉从计算海面返回卫星的时间差来测量海面拓扑，用这种海面拓扑再与已知的水准平面比较，推导出海面高度差。

例如在2010年发生在墨两哥湾的溢油事故中，溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方
向与洋流方向一致.研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性.该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。

人类社会正面临着“资源日趋枯竭、环境日益恶化和人口不断剧增三大威胁而且这种态势也有进一步加剧的趋势已经严重威胁到了人类的未来发展。

人们不得不重新思考自己与自然的关系重新确定自己新的行为方式。

同时人们也不能不为了争取人类的可持续发展去寻找新的发展空间新的资源替代源泉。

人类再次把目光和期望转向了海洋。

人类在不断满足自己的欲望但又没有充分意识到对海洋带来的危害这就使得海洋污染日趋严重。

引发海洋污染的原因是多种多样的其危害的方式、程度都不尽相同。

海洋污染主要包括石油类污染、重金属污染、热污染、有机废物和固体废物污染等。

其中石油类污染已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一。

油污在进入海水后受到海浪和海风的影响形成一层漂浮在海面上的油膜阻碍了水体与大气之间的气体交换而且海洋溢油扩散范围大、持续时间长和难以消除。

油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上对浮游植物的光合作用产生抑制作用同时其在分解的过程中又消耗了海水中的溶解氧致使海洋生物死亡并破坏海鸟生活环境导致海鸟死亡和种群数量下降破坏了海洋的生态环境。

石油污染还会使水产品品质下降造成巨大的经济损失。

海洋
石油污染按石油输入类型可分为突发性输入和慢性长期输入。

所以，我们找到了一种极好的方法监控海上溢油事件，那就是卫星遥感监测。

国外开展的航天溢油探测应用研究可追溯到20世纪70年代。

1972年至1975年美国与欧洲国家合作，用美国陆地资源卫星的资料，对地中海石油污染进行了总体监测，确定了污染面积、污染速度和扩散方向；1980年美国分别在卫星平台和航空平台上，对海上油污的波谱特性进行了大量的基础研究。

1985年美国利用卫星影像，对弗吉尼亚州阿萨蒂格岛东南海域100公里长的油膜进行了监测试验，估算了污染
面积，推断了油污来源。

1998年美国海洋与大气管理局利用欧洲遥感卫星合成孔径雷达成功监测了波斯湾战争期间原油溢油。

由于风的影响海面会产生细微的波浪,这些细微波浪在雷达信号波段为强反射性,在雷达图象上表现为亮色。

海面溢油消减了这种细微波浪,使得溢油
区域在雷达信号波段的反射性降低,在雷达图象上表现为暗色,从而
可以识别出溢油污染区域。

载有合成孔径雷达的雷达卫星,是监视海
上溢油最好的工具,其优点主要体现在以下两个方面:(1)SAR工作波
段属于微波,微波能穿透云雾、雨雪,具有全天候工作能力;实验表明,即使是倾盆大雨对微波信号的影响也很小。

(2)SAR采用的是主动式工作方式,即由传感器发射微波波束,再接收地物反射回来的信号,因而
它不依赖于太阳辐射,不论白天黑夜都可以工作。

因此,SAR具有全天候、全天时工作的优点,这是任何其它监视工具所不能比拟的。

采用
卫星遥感与其它监视手段相结合的方式,即先用卫星遥感对溢油附近
区域进行监视,然后用其监视结果来指导航空监视与船舶监视,可以
取得详细的溢油污染区域与污染程度信息。

光学技术是最常用的遥感技术之一,近年来,随着全球定位系统
技术的发展,摄影测量技术也有了长足进步。

可以通过GPS测量直接获得摄影的地理位置,使获得的信息更有应用价值。

摄影中经常会使用滤光片以提高图像的对比度。

这种手段对于溢油探测的效果并不明显,主要由于溢物质与背景之间的对比度不大,而且这种技术也缺乏主动识别能力。

扫描探测仪是经常使用的可见光遥感器。

在CCD技术出现之前,它是灵敏度较高并且具有信号数字化优势的一种仪器。

近年来出现的CCD成像仪比老型号扫描仪具有许多优势。

它以推帚方式进行扫描成像,垂直于航向的扫描线上各像元同时成像,可以克服多种误差,比机械式扫描仪性能更加可靠。

可见光溢油探测的机理是,垂直观测时溢油在可见光谱区域比水体有着较高的反射率,但油面的反射强度也与遥感器的观测角有关。

因此,溢油在可见光内缺乏有效的区别于背景信息的特征光谱。

Taylor对原油光谱进行了实验室和现场观测与研究,发现光谱曲线平直,没有可以用于原油信息提取的特征光谱(Taylor,1992),而且存在大量干扰或虚假信息,如太阳耀斑和风产生的海表亮斑、海表水草或水下海藻床等生物物质往往会与溢油发生混淆,海岸上的溢油也往往难与海草等物质区分开来目前,可见光高光
谱数据也用于溢油的探测,通过光谱波段的细分以提高溢油的探测和识别能力。

总的来说,可见光溢油探测能力是有限的,但它在提供溢油定性描述和相对位置等方面是一种较为经济和实用的手段。

利用卫星遥感技术监测海上溢油污染无论从理论上和实践上都
证明是可行的，并且具有节约资金．适时、快速、连续大范围监测的优势，无异是未来实现海洋全面监测的必然手段。

尤其是在保护海洋环境；对非法排污罚款提供依据；确定油污面积、排污量、扩散规律；为清除油污制定方案提供资料等方面都具有十分重要的意义。

洪城
船舶112
201110414048。