海洋溢油是指原油或其他油类物质因意外事故或人为因素泄漏到海洋环境中的现象,会对海洋生态系统、人类健康和社会经济造成严重危害。
合成孔径雷达(SAR)作为一种主动式微波遥感技术,具有全天时、全天候的观测能力,能够穿透云雾、雨雪等恶劣天气,是海洋溢油监测的有效手段之一。
本文首先介绍了合成孔径雷达海洋溢油检测的基本概念、原理和意义;其次,重点概述了国内外基于SAR图像的海洋溢油检测方法,包括传统的统计分析方法、特征提取方法和近年来兴起的深度学习方法,并对不同方法的优缺点进行了比较分析;最后,总结了现有SAR海洋溢油检测方法面临的挑战,并对未来发展趋势进行了展望。
关键词:合成孔径雷达;海洋溢油检测;深度学习;特征提取;图像处理
随着全球经济的快速发展和海上石油运输活动的日益频繁,海洋溢油事故发生的频率和规模也呈上升趋势,对海洋生态环境、人类生命财产安全和社会经济可持续发展构成了严重威胁。
例如,2010年墨西哥湾发生的深水地平线号钻井平台爆炸事故,导致约490万桶原油泄漏到墨西哥湾,造成了大面积海洋污染和生态破坏,经济损失高达数千亿美元[1]。
因此,及时准确地检测和监测海洋溢油,对于有效开展溢油应急响应、减少环境损害和经济损失具有重要意义。
合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)作为一种主动式微波遥感技术,具有全天时、全天候的工作能力,能够穿透云层、雨雾等障碍物,不受光照条件限制,可以全天候地对海洋进行观测[2]。
与光学遥感相比,SAR对海洋溢油的探测具有以下优势:
全天候观测:SAR发射微波信号并接收目标的后向散射信号,不受云、雾、雨、雪等天气条件的影响,可以全天候对海面进行观测。
高分辨率成像:SAR采用合成孔径技术,可以获得较高空间分辨率的图像,能够识别小面积的溢油。
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