沿海水域污水遙感監(jiān)測方法研究.pdf

1、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)國家的發(fā)展都離不開海洋。隨著我國日新月異地發(fā)展，我國沿海和內(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，我國沿海水域海水污染問題變得日益嚴(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》

2、、《2001年控制船舶防污底系統(tǒng)國際公約》(AFS Convention2004)、《國際安全與環(huán)保拆船公約》等。我國擁有漫長的海岸線，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)施將對我國的航運(yùn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。
　　傳統(tǒng)的海水水質(zhì)監(jiān)測方法效率較低，無法獲得大范圍海水的水質(zhì)狀況，尋找一種更加精確、簡便的沿海海域污水監(jiān)測模型，對海水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測是一項(xiàng)十分重要的工作。隨著全球遙感理論不斷革新，海洋污水

3、遙感監(jiān)測技術(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)測領(lǐng)域，不僅可以對某一區(qū)域進(jìn)行長期監(jiān)測，從而對海水污染趨勢進(jìn)行預(yù)測，而且節(jié)約了污水監(jiān)測成本。對海水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測同樣符合IMO船舶防污染相關(guān)公約的精神。
　　本文對我國沿海水域污水遙感監(jiān)測方法進(jìn)行了深入的理論研究，污水遙感監(jiān)測分為定性監(jiān)測點(diǎn)和定量監(jiān)測。論文利用HJ1A/1B遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)對我國香港海域海水水質(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2010年8月

4、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)測點(diǎn)的葉綠素濃度現(xiàn)場數(shù)據(jù)。本文利用三種方法對香港海域葉綠素濃度進(jìn)行了分析:
　?、儆肞earson相關(guān)性分析法分析了100多種波段組合，并選取Pearson

5、相關(guān)性系數(shù)最大的波段組合對葉綠素濃度進(jìn)行多元線性回歸分析;
　?、趯J1A/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)模型對香港海域葉綠素濃度進(jìn)行反演;
　?、劢BF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對葉綠素濃度進(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