[发明专利]一种极化分解的溢油探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油领域，具体而言，涉及一种极化分解的溢油探测方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，对石油消费的剧增，导致海上运输石油量大增，同时增加海上重大溢油事故发生的可能性。溢油事故往往造成大面积海面石油污染，不仅使海洋、大气自然环境、生态资源受到损害，造成海洋生物的大量死亡，经济蒙受损失，而且严重危害人体健康。溢油事故引发的火灾，还可能会导致海上和沿岸设施、船舶等的损坏。溢油对近海海域的污染，已引起各国政府的重视。2006年以来，我国管辖海域每年均有多起溢油事件发生，尤其是2010年7月大连新港输油管道破裂造成海上溢油，对环境造成巨大的危害。2011年6月渤海PL19-3石油平台发生溢油事故，时间长，影响范围广，危害大，溢油对近海海域的污染，已引起了全国的广泛重视。

合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)具有多天候、受天气影响小、对溢油较为明显的探测特点，已在遥感监测业务系统中得到了广泛的应用。利用卫星遥感技术及时、准确多面地监测海洋溢油污染，积极采取清除和预防措施遥感技术及时、准确多面地监测海洋溢油污染，对于保护海洋环境与海洋防灾减，已是刻不容缓的重要工作。采用多极化Radarsat-2数据，针对海上溢油进行了极化分解研究，从溢油的散射矩阵入手，研究极化SAR电磁散射特征，探索溢油散射机理，分析溢油的极化散射特性，计算溢油极化参数，开展溢油与海水的相位差(CPD)分析，从而研究溢油的散射特征。基于极化参数研究提取溢油信息，为溢油的遥感检测提供科学依据。

运用极化SAR进行溢油探测已成为遥感监测的一个重要方面，现有的溢油探测技术通常是：基于SAR-C数据，开展极化SAR的溢油监测，提取极化参数熵H，散射角α和反熵A，运用SVM监督分类方法，进行溢油信息提取。

目前，基于极化SAR图像的海面溢油识别方法主要以遥感图像处理和模式识别技术为手段，通过对典型海面溢油与疑似油膜进行形态学特征提取作为训练样本，通过人工神经网络、模糊逻辑推理等手段进行海面溢油检测与识别，但现有的技术方案对于类溢油现象的去除效果并不理想，也就是无法确定是否为溢油。

发明内容

本发明的目的在于提供一种极化分解的溢油探测方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种极化分解的溢油探测方法，包括：

获取多极化SAR数据，所述多极化SAR数据包括地理坐标和所述地理坐标所对应的散射熵H和CPD标准差；

根据所述地理坐标所对应的散射熵H得出溢油的散射熵H分布范围；

确定符合所述溢油的散射熵H分布范围，且存在所述CPD标准差的位置的地理坐标为溢油的地理坐标。

优选的，所述根据所述地理坐标所对应的散射熵H得出溢油的散射熵H分布范围包括：

绘制所述地理坐标所对应的散射熵H出现频率的H直方图；

根据所述H直方图确定溢油的散射熵H分布范围，所述溢油的散射熵H分布范围包括溢油的散射熵H和类溢油的散射熵H。

优选的，所述H直方图包括至少两条散射熵H的函数曲线；

所述根据所述H直方图确定溢油的散射熵H分布范围包括：

确定H值的分布范围符合预设溢油范围的函数曲线为溢油的散射熵H函数曲线；

将所述溢油的散射熵H函数曲线所对应的H值所对应的范围作为溢油的散射熵H分布范围。

优选的，所述确定符合所述溢油的散射熵H分布范围，且存在所述CPD标准差的位置的地理坐标为溢油的地理坐标包括：

根据所述散射熵H和所述CPD标准差生成H-CPD坐标二维图；

将所述H-CPD坐标二维图中符合所述溢油的散射熵H分布范围的坐标点作为溢油的H-CPD坐标点；

将所述H-CPD坐标点所对应的地理坐标作为溢油的地理坐标。

优选的，所述H-CPD坐标二维图的纵坐标为散射熵H，横坐标为CPD标准差。

优选的，所述获取多极化SAR数据，包括：

获取所述SAR数据的T3，或C3矩阵；

确定所述T3，或C3矩阵的相干矩阵特征向量；

根据所述相干矩阵特征向量计算所述散射熵H。

优选的，根据所述相干矩阵特征向量计算所述散射熵H包括：

使用和p_i＝λ_i/(λ₁+λ₂+λ₃)计算所述散射熵H，其中，