基于光谱成像的海洋溢油监测应用与研究
溢油污染是最常见的海洋污染之一，如海上作业船只、输油管道等造成的油污泄漏，给近海水域生态环境和沿岸居民生活健康带来了恶劣影响。如何高效、及时发现溢油情况，防微杜渐，是目前保障海洋生态环境亟待解决的重要问题之一。传统方法是通过人工目测或船巡方式来检测海面有无溢油情况，但其手段单一，效率也较低。
本案例主要通过模拟海面溢油，采用无人机结合光谱相机的方式，在100米左右不同高度下进行现场实测。
机载光谱采集分析设备
机载高清光谱相机由深圳市中达瑞和科技有限公司自主研发和生产制造，可快速、精准、大面积获取光谱信息。该产品覆盖400-1000nm波段光谱范围，可并行采集7个光谱通道的图像数据和1个可见光通道图像，实时图传，实时查看计算结果，针对异常状况可快速做出针对性决策。
数据分析与模型匹配
通过光谱相机搭载无人机，对存在溢油区域的海面进行光谱数据采集和分析。
取不同高度下采集的光谱数据，对溢油、海水及海中物体（石块）进行光谱分析，其光谱曲线如下图：
从如上光谱曲线图中看出，将不同时间与高度下采集的光谱数据，进行归一化技术处理后，不同物质光谱曲线各有特点，且具有自身一致性，如不同时间采集的溢油光谱具有明显相同的曲线趋势，验证溢油是可被识别的。
基于溢油和背景水体（海水）两者的光谱特征差异，通过对获取的光谱数据进行光谱标注、算法计算和模型匹配处理后，海面溢油区域可清晰辨别，同时可上报溢油坐标位置，通过坐标位置，可进一步计算出溢油面积，如下图。
根据本案例结果表明，基于机载光谱成像技术，溢油与海水在光谱成像技术下可被明显识别与区分，辅助相关部门做出快速响应，降低溢油污染对环境的影响，减少经济损失，降低人工成本。
