[发明专利]一种基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及装置，涉及海面溢油监测技术领域，包括：S1获取泄漏源的搜索范围的地质特征信息；S2初始化泄漏源的位置概率密度函数；S3根据位置概率密度函数确定多个候选泄漏源样本点进行石油泄漏模拟；S4根据石油泄漏模拟结果确定多个高质量样本点；S5根据多个高质量样本点对位置概率密度函数进行优化，确定优化位置概率密度函数；S6根据优化位置概率密度函数确定多个优化高质量样本点；重复S3至S6；S7直至当多个优化高质量样本点满足预设定位条件时，根据优化高质量样本点完成对泄漏源的定位。本发明通过对位置概率密度函数的迭代优化实现对最优值的快速逼近，可有效提高计算速度和准确度。

技术领域

本发明涉及海面溢油监测技术领域，具体而言，涉及一种基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法及装置。

背景技术

随着海上石油工业的快速发展，近海石油钻探规模不断扩大，频发的溢油事故不但造成巨大的经济损失，而且严重影响海洋生态环境。石油泄漏通常发生在石油勘探和石油运输的过程中。由于对石油的需求增大，海上石油开发发展迅速，海上钻井平台的溢油事故也越来越多。同时，由于海洋船舶运输作为稳定且成本低廉的运输方式，石油的进出口经常通过轮船跨海运输，伴随而来的是全球范围的重大海上溢油事故频发，造成很对特大环境污染事件。

当前石油行业已经采用了先进的石油网络物理系统(CPS)技术来帮助石油勘探，生产和管理。在现有的在石油勘探和运输过程中，采用远程多传感技术用于泄漏检测，可实现海上石油CPS的水下建模。首先使用遥感数据检测到海面漏油。但是，石油泄漏源往往都是低于海平面，难以监测识别。由于卫星的固定的访问时长和较长的运行周期，监测漏油仅仅依靠遥感数据远远不够。现有的用于持续监测和检测溢油扩散的方法，往往需要巨大的计算开销来处理遥感数据，效率较低且检测精度也有待提高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题，为达上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于交叉熵的海上石油泄漏源定位方法，其包括如下步骤：

S1，获取泄漏源的搜索范围的地质特征信息；

S2，根据所述地质特征信息初始化所述泄漏源的位置概率密度函数；

S3，根据所述位置概率密度函数确定多个候选泄漏源样本点，对每个所述泄漏源样本点进行石油泄漏模拟；

S4，根据每个所述候选泄漏源样本点的石油泄漏模拟结果确定多个高质量样本点；

S5，根据多个所述高质量样本点对所述位置概率密度函数进行优化，确定优化位置概率密度函数；

S6，根据所述优化位置概率密度函数确定多个优化高质量样本点；

重复S3至S6；S7，直至当多个所述优化高质量样本点满足预设定位条件时，根据满足预设定位条件的优化高质量样本点完成对所述泄漏源的定位。

进一步地，所述根据所述位置概率密度函数确定多个候选泄漏源样本点，对每个所述泄漏源样本点进行石油泄漏模拟包括：

采用拉丁超立方抽样根据所述位置概率密度函数确定多个所述候选泄漏源样本点；

根据ECOM溢油模拟对每个所述候选泄漏源样本点进行所述石油泄漏模拟。

进一步地，所述根据每个所述候选泄漏源样本点的石油泄漏模拟结果确定多个高质量样本点包括：

确定每个所述候选泄漏源样本点的石油泄漏模拟结果所确定的泄漏面积；

根据每个所述泄漏面积和遥感数据的真实泄漏面积确定多个所述高质量样本点。

进一步地，所述根据每个所述泄漏面积和遥感数据的真实泄漏面积确定多个所述高质量样本点包括：