一种海上溢油漂移轨迹溯源方法技术

本发明专利技术涉及一种海上溢油漂移轨迹溯源方法，包括根据卫星图像反演获取某时刻溢油中心点地理坐标；根据历史海面风场与流场参数反演的某时刻溢油中心点地理坐标；判断前一时刻卫星反演的溢油中心点地理坐标与模型回溯至该时刻的溢油漂移轨迹点地理坐标偏差是否大于预设阈值，确定模型回溯的溢油漂移轨迹为真实漂移轨迹；在反向时间轴各前推时间点上执行上述过程，在回溯至溢油事故发生时间点时持续纠正模型回溯的溢油漂移轨迹，并通过可视化系统将海上溢油漂移轨迹回溯结果进行直观展示。本发明专利技术利用合成孔径雷达遥感技术所获取溢油状态的监测数据，对油粒子模型的溯源结果进行校正，改善了模型回溯的溢油漂移轨迹，使溢油溯源能够更加接近真实情况。

A method of tracing the drift path of oil spill at sea

【技术实现步骤摘要】
一种海上溢油漂移轨迹溯源方法
本专利技术涉及海上溢油监测领域，特别涉及一种海上溢油漂移轨迹溯源方法。
技术介绍
由于我国经济的迅速发展，伴随大量的能源需求，海洋石油资源的开采、运输和储存成为经济和社会发展的重要问题之一。但由于油轮事故、输油管破裂、沿岸油库泄漏等突发性溢油事件的发生，给我国近海岸海洋环境和海洋生态造成了巨大的破坏，海洋经济也造成了巨大的影响。尽管近几年我国加快了海上溢油应急反应体系的建设，但是依旧存在诸多问题，尚无法完全适应国家航运发展和环境保护的要求。综上所述，加强海上溢油应急反应体系的建设迫在眉睫，特别是溢油监测和预测，为海上溢油应急反应体系建设的重中之重，因此，研发新型的海上溢油监测预测技术，对海洋环境保护和海洋经济的发展具有重要意义。目前，对于溢油漂移扩散的研究大多采用数值模式的方式，其中“油粒子模型”被普遍采用。油粒子方法，是把浓度场模拟为由大量的粒子组成的“云团”，其中每一个粒子表征一定数量的示踪物质。油粒子模型中，粒子的平流过程具有拉格朗日性质，可用拉格朗日方法模拟。剪切流和湍流引起的紊动扩散过程属于随机运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述溯源方法包括如下步骤：/n(1)根据卫星图像反演获取某时刻溢油中心点地理坐标；/n(2)获取数值回报的历史海面风场与流场参数，以反演的某时刻溢油中心点地理坐标为初始位置，利用油粒子模型回溯溢油漂移轨迹；/n(3)判断前一时刻卫星反演的溢油中心点地理坐标与模型回溯至该时刻的溢油漂移轨迹点地理坐标偏差是否大于预设阈值，当两种溢油点地理坐标偏差小于或等于预设阈值时，确定模型回溯的溢油漂移轨迹为真实漂移轨迹；/n(4)在反向时间轴各前推时间点上执行第1至3步，在回溯至溢油事故发生时间点时持续纠正模型回溯的溢油漂移轨迹，并通过可视化系统将海上溢油漂移轨迹...

【技术特征摘要】
1.一种海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述溯源方法包括如下步骤：
(1)根据卫星图像反演获取某时刻溢油中心点地理坐标；
(2)获取数值回报的历史海面风场与流场参数，以反演的某时刻溢油中心点地理坐标为初始位置，利用油粒子模型回溯溢油漂移轨迹；
(3)判断前一时刻卫星反演的溢油中心点地理坐标与模型回溯至该时刻的溢油漂移轨迹点地理坐标偏差是否大于预设阈值，当两种溢油点地理坐标偏差小于或等于预设阈值时，确定模型回溯的溢油漂移轨迹为真实漂移轨迹；
(4)在反向时间轴各前推时间点上执行第1至3步，在回溯至溢油事故发生时间点时持续纠正模型回溯的溢油漂移轨迹，并通过可视化系统将海上溢油漂移轨迹回溯结果进行直观展示。


2.如权利要求1所述的海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述步骤(1)根据根据卫星图像反演获取某时刻溢油中心点地理坐标，包括：利用二维最大类间方差法对某时刻卫星图像进行灰度分割；对分割的图像进行亮度计算；对分割的图像进行阈值分割，获取某时刻溢油中心点地理坐标。


3.如权利要求1所述的海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述步骤(2)获取数值回报的历史海面风场与流场参数，以反演的某时刻溢油中心点地理坐标为初始位置，利用油粒子模型回溯溢油漂移轨迹，包括利用油粒子模型将油膜进行粒子化分割，对每个油粒子进行编号和标记；
获取溢油事故发生时间点，以获取卫星图像的某时刻为起点构建反向时间轴；
获取数值回报的历史海面风场与流场参数，沿反向时间轴跟踪每个油粒子在海面风场和流场作用下发生的漂移，回溯溢油的漂移轨迹。


4.如权利要求2所述的海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述步骤(3)判断前一时刻卫星反演的溢油中心点地理坐标与模型回溯至该时刻的溢油漂移轨迹点地理坐标偏差是否大于预设阈值，包括：
获取某时刻卫星图像的前一时刻卫星图像，反演获取溢油中心点地理坐标；
获取油粒子模型回溯至前一时刻的溢油漂移轨迹点地理坐标；
计算溢油中心点地理坐标与回溯的溢油漂移轨迹点地理坐标之间的距离；
当两种溢油点地理坐标之间的距离小于或等于预设阈值，确定溢油点的地理坐标为真实的溢油点。


5.如权利要求3所述的海上溢油漂移轨迹溯源方法，其特征在于，所述步骤(4)在反向时间轴各前推时间点上进行阈值判定，持续纠正油粒子模型回溯的溢油漂移轨迹并进行可视化，包括：
在反向时间轴各前推时间点上执行第(1)步骤到第(3)步骤进行阈值判定；根据获取反向时间轴上各前推时间点上两种溢油点地理坐标之间的距离和预设阈值持续纠正模型回溯的溢油漂移轨迹，并将结果可视化显示。


6.一种海上溢油漂移轨迹溯源可视化系统，其特征在于，所述海上溢油漂移轨迹溯源可视化系统，包括：溢油反演模块、溢油回溯模块、阈值判定模块和轨迹显示模块；
所述溢油反演模块，用于根据卫星图像反演获取某时刻溢油中心点地理坐标；所述溢油回溯模块，获取数值回...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟增，李欢，胡佳臣，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33