海洋是地球上生命的搖籃,蘊藏著(zhù)巨大的能源,世界上各個(gè)國家的發(fā)展都離不開(kāi)海洋。隨著(zhù)我國日新月異地發(fā)展,我國沿海和內河區域船舶溢油污染、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增加,我國沿海水域海水污染問(wèn)題變得日益嚴峻,不僅影響著(zhù)人們的日常生活和身體健康,也制約了我國航運業(yè)的發(fā)展。為了規范船舶操作、保護海洋環(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國際公約》(AFS Convention 2004)、《國際安全與環(huán)保拆船公約》等。


我國擁有漫長(cháng)的海岸線(xiàn),保護海洋環(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)施將對我國的航運業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。傳統的海水水質(zhì)監測方法效率較低,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測模型,對海水水質(zhì)進(jìn)行監測是一項十分重要的工作。隨著(zhù)全球遙感理論不斷革新,海洋污水遙感監測技術(shù)逐漸由定性遙感向定量遙感轉變。將遙感技術(shù)應用于海洋水質(zhì)監測領(lǐng)域,不僅可以對某一區域進(jìn)行長(cháng)期監測,從而對海水污染趨勢進(jìn)行預測,而且節約了污水監測成本。對海水水質(zhì)進(jìn)行監測同樣符合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測方法進(jìn)行了深入的理論研究,污水遙感監測分為定性監測點(diǎn)和定量監測。


論文利用HJ1A/1B遙感衛星數據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系列衛星數據對2010年8月2日河北秦皇島老龍頭海域船舶排放的污水團的擴散及漂移狀況進(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為例,首先從我國資源衛星應用中心獲取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)監測點(diǎn)的葉綠素濃度現場(chǎng)數據。


本文利用三種方法對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)性系數最大的波段組合對葉綠素濃度進(jìn)行多元線(xiàn)性回歸分析;


②將HJ1A/1B遙感數據四個(gè)波段數據作為輸入,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;


③建立RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型對葉綠素濃度進(jìn)行反演。研究結果表明:多元線(xiàn)性回歸模型和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型反演結果相對誤差較大,約為0.67;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )反演結果誤差較小,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,給當地養殖戶(hù)造成了巨大損失,本文利用遙感圖像增強的相關(guān)方法,對NOAA系列遙感影像進(jìn)行人工目視解譯,最終發(fā)現海水污染源頭及污水漂移擴散規律。