[发明专利]一种基于遥感的海上溢油污染监测系统和方法

权利要求书

1.一种基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，包括运行海上溢油污染监测软件的工业计算机系统，所述工业计算机系统分别连接地理信息服务平台接口和遥感数据接口，所述遥感数据包括航拍无人机遥感数据和卫星遥感数据，所述工业计算机系统包括包括溢油SAR数据预处理子系统，以及溢油监测与信息提取子系统，所述溢油监测与信息提取子系统利用油膜与海面的不同特征进行溢油监测，提取溢油面积、形状和位置信息，并根据溢油面积、位置及其变动信息进行报文信息反馈和/或预警。

2.根据权利要求1所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述溢油SAR数据预处理子系统包括以下模块：溢油微波特征知识模块，SAR数据解析模块，SAR数据辐射校正模块，SAR数据几何校正模块，SAR图像滤波模块；所述溢油监测与信息提取子系统包括以下模块：SAR图像增强模块，油斑预筛选模块，SAR图像分割模块，油斑特征参数计算模块，油斑监测与识别模块。

3.根据权利要求2所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述溢油微波特征知识模块将不同种类油品的油膜样本，通过微波目标特性测量，构建溢油微波特征知识；所述SAR数据解析模块通过对各种型号SAR卫星不同级别的数据进行解析和参数提取，并实现SAR数据和参数的导入；所述SAR数据辐射校正模块通过对各种型号的SAR卫星不同级别的数据进行辐射校正处理，将图像像素值转变为雷达后向散射系数值；所述SAR数据几何校正模块通过对各种型号的SAR卫星不同级别的数据进行地理编码等几何校正处理，将SAR图像从图像坐标空间映射到地面坐标空间，消除遥感图像中几何畸变的过程；所述SAR图像滤波模块通过对各种型号的SAR卫星不同级别的数据进行滤波处理，减少由于SAR相干成像导致的斑点噪声。

4.根据权利要求3所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述SAR图像增强模块通过利用图像处理技术对SAR数据进行增强处理以增强图像显示效果，以便图像图像解译和目标提取；所述油斑预筛选模块基于基础地理信息进行海陆分割，并基于可视化特征决策辅助人工判读的方式实现油膜影像筛选功能；所述SAR图像分割模块根据监测窗口内油膜目标－海面背景像元后向散射强弱的对比，动态调整图像分割阈值；所述油斑特征参数计算模块计算提取油斑的几何、辐射、极化等各类特征指标，目标、海面的雷达后向散射系数均值、标准偏差，目标与海面的雷达后向散射系数均值差、目标边界与海面的雷达后向散射系数平均梯度，以及各种极化分解特征参数；所述油斑监测与识别模块利用油斑在SAR影像中的特征参数，统计并分析油膜和非油膜的SAR影像特征指标，构建适用于区分油膜和非油膜的目标识别与分类特征，采用基于模糊集理论的海面油膜识别与检测方法，以实现对海面油斑的精确识别，确定并标记油膜目标，基于确定的油斑，计算面积、形状以及检测置信度等参数。

5.根据权利要求4所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述对SAR数据进行增强处理包括如下技术手段：线性拉伸、均衡化拉伸、均方根拉伸、高斯拉伸、分段拉伸和/或直方图匹配。

6.根据权利要求5所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述基础地理信息包括行政区划地理信息和水系地理信息。

7.根据权利要求5所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述油斑特征参数计算模块计算海面油膜目标的面积、周长、均一度和复杂度。

8.根据权利要求7所述的基于遥感的海上溢油污染监测系统，其特征在于，所述油斑监测与识别模块包括执行以下功能：对所提取对象的连通性分析，噪声像元去除，相邻对象的合并，基于模糊集理论的海面油膜识别分析；所述油斑监测与识别模块包括人工辅助判断工具以对自动提取出的油膜区域进行标绘和编辑。