多通道海洋荧光激光雷达溢油监测系统
机载海洋激光雷达测量叶绿素a浓度_悬移质浓度和浅海深度的性能估计_贺岩
机载海洋激光雷达测量叶绿素a 浓度、悬移质浓度和浅海深度的性能估计X贺 岩,吴 东(海洋遥感教育部重点实验室;中国海洋大学海洋遥感研究所,山东青岛266003)摘 要: 以14:00时离水辐亮度作为背景光强度,模拟355nm 激光雷达测量不同深度水层叶绿素a 荧光的信噪比。
分析体积衰减系数c 、辐照度衰减系数k 、散射系数b 和透明度盘深度(SDD )的关系。
最后模拟532nm 激光雷达测量悬移质浓度的最大测量深度和误判率小于10%时的最大海底探测深度随SDD 的变化。
关键词: 叶绿素a;悬移质;浅海深度;透明度盘深度(SDD )中图法分类号: D V 958-98;X 834 文献标识码: A 文章编号: 1672-1574(2004)04-649-06机载海洋激光雷达是目前有效的海洋环境监测手段之一,其高准确度、快速灵活的探测特点使其得到越来越多的应用。
目前国际上的机载海洋激光雷达主要是在美国、德国、澳大利亚和加拿大。
美国最有代表性的机载海洋激光雷达系统是NASA 研制的机载水文激光雷达(AOL )[1-3],可用于探测浅海深度、叶绿素浓度、油荧光、可溶有机物以及一些海洋光学参数。
德国的奥尔登堡大学和德国运输部合作研制出了机载激光荧光仪[4],测量海表溢油和海水光学性质。
澳大利亚在军方资助下研制了WRELADS-Ⅰ,Ⅱ[5-6],主要用于进行水下目标探测。
加拿大的环境技术中心在海洋污染调查飞机上装备了LEAF 激光荧光仪,可以在海洋和沿岸的各种环境下对原油和石油产品进行探测和绘制图形。
国内上海光学精密机械研究所和华中理工大学分别研制了各自的机载海洋激光测深系统[7]。
中国海洋大学海洋遥感研究所从国家七五攻关起致力于海洋激光雷达的研制,迄今为止已经研制了多套船载海洋激光雷达[8-10],可以测量叶绿素a 浓度、悬移质浓度、海水温度和深度,目前正在研制机载海洋激光雷达。
本文根据系统的设计需要和中国海域的特点,对于该机载系统的探测能力进行模拟分析。
海域多要素感知观测与预警关键技术
海域多要素感知观测与预警关键技术作者：林化琛郑佳春黄一琦孙世丹曹长玉来源：《航海》2020年第02期摘要：本文介绍了一种海域多要素感知观测与预警系统。
该系统主要由雷达网、光电观察设备、AIS、GPS、综合信息处理平台等组成。
以先进雷达技术、大数据和人工智能为支撑，实现对海面目标实时态势跟踪和海洋环境实时监测，综合感知和立体观测预警分析。
文中介绍了基于非恒定自适应门限的目标全自动探测、雷达组网全目标融合、基于经验正交分解的X-BAND雷达海浪探测、基于雷达视频处理的溢油探测与报警等关键技术;给出了系统在福建省海洋渔业、海警、海事等部门成功应用案例，证明了该系统技术的可行性、先进性，极具应用推广价值。
关键词：雷达;AIS;综合感知;数据融合;海浪探测O引言党的十八大提出了建设海洋强国的重大部署。
习近平总书记曾指出，建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分，要进一步坚持创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念，树立海洋经济全球布局观，主动适应并引领海洋经济发展新常态，加快供给侧结构性改革，着力优化海洋经济区域布局，提升海洋产业结构和层次，提高海洋科技创新能力。
《福建省“十三五”海洋经济发展专项规划》提出了运用“互联网+”思维指导海洋信息化工作，综合应用通信技术、计算机技术、物联网技术、云技术等，构建融合海域使用动态化管理、海洋工程环境监管、渔船信息化管理、安全生产监管、养殖区域及水质监控、海洋渔业生产状况及经济数据收集、应急事项处置于一体的“智慧海洋”平台，实现智能感知、智能调度、智能决策、智能服务，形成与海洋现代化管理相适应的智慧海洋体系[1]。
基于海洋观测、海洋渔业、海洋执法等业务需求，“海域多要素感知观测与预警系统”应运而生，该系统通过对海面目标实时态势的跟踪观测和海洋环境实时监测，综合感知分析与预测处理，实现海域海面的“透明化”和“智能化”;可为海洋渔业、海警、海事等部门海上执法及事故调查等提供关键信息支撑，可赋能智能渔业、智能执法、智能搜救、海洋环境服务等新业态，对国家海洋信息化战略的实现具有重大意义，具有广泛的应用前景。
海上溢油监测技术研究进展
海上溢油监测技术研究进展作者：崔矿庆来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：当前，海上溢油已经成了主要的海洋污染形式之一，本文简单介绍了几种海上溢油监测技术，对其应用现状作了分析，并对其未来的发展进行了展望。
关键词：海上溢油；监测技术；现状中图分类号：X924 文献标识码： A引言海洋运输是主要的世界原油贸易运输形式，在原油运输、装卸过程中，时有原油泄漏事件发生，并且因为石油开采技术正向深海方向发展，海上作业造成的油品泄漏事故成了海洋污染的重要源头。
海洋运输技术和海洋开发技术的进步使得海上溢油事故发生率也相应的增加了。
高频发生的溢油事故不但导致了严重的能源浪费，而且还严重的破坏了海洋生态和环境。
海上溢油对环境的影响原油中含有大量的苯和甲苯等有毒化合物，原油一旦泄漏到海洋后，这些有毒化合物会迅速进入食物链，从低等的藻类、到高等哺乳动物，无一能幸免。
成批的海鸟被困在油污中，它们的羽毛，一旦沾上油污，就因无法飞翔离开大海，而沉入海底溺毙，或者因中毒而死亡。
同时被油污污染的海豹、海豚一次又一次跃出水面，试图把皮毛上的油污甩掉，但最后终于精疲力竭，挣扎着沉入海底。
此外潜在的损害会更进一步扩展到事件发生地的生态系统中，存活下来的生物在受到冲击后的数年中，受毒物的影响也将遗传至数种生物的后代，这种影响是深远的，因为人类也同样在食用海产品。
还有更多靠海为生的人，将会在一时间丧失所有。
（图一原油泄漏危害）溢油是一个十分敏感的话题，溢油发生后，一般情况下需要清理港区水域，这必然会对船舶的进出港造成影响。
同时要对被污染的游艇和船舶采取清洁措施，该操作成本比较高。
如果岸线设有工厂取水口，溢油就会进入工厂设备系统，毁坏设备，甚至使得一个工厂关闭。
盐业和海水淡化业等都会直接被溢油污染，造成严重的经济损失。
溢油事故发生时，应及时采取应急措施保护这些资源。
因为溢油对不同岸线的影响不同，所以它们对溢油的敏感性也不同。
溢油发生的时候，要依据各类岸线对溢油的敏感程度排列优先保护次序，为决策者确定应急对策提供便利。
海洋测绘服务中的卫星激光雷达技术在海底地形测量中的应用
海洋测绘服务中的卫星激光雷达技术在海底地形测量中的应用随着科技的不断进步和人类对海洋资源的不断追求，海洋测绘服务的重要性越来越凸显。
海底地形测量是海洋测绘服务的重要组成部分，它对于海洋科研、海洋开发、航海安全等方面都具有重要的意义。
而卫星激光雷达技术作为一种先进的测绘技术，正在被广泛应用于海底地形测量中。
卫星激光雷达技术，又称为LIDAR（光遥感与激光雷达）技术，是一种基于激光扫描和测距原理的遥感技术。
通过激光器向目标发射激光束，并通过接收器接收返回的激光信号，从而获取目标的位置、形状、高度等相关信息。
相对于传统的测绘方法，卫星激光雷达技术具有非接触、高精度、大范围等优势，因此在海底地形测量中具有很大的应用潜力。
首先，卫星激光雷达技术在海底地形测量中能够提供精确的深度数据。
传统的海底地形测量方法主要依靠声纳测量，但声纳受水深和海底地形的影响较大，测量精度受限。
而卫星激光雷达技术能够直接测量水面到海底的距离，可以有效避免水深和海底地形对测量结果的影响，从而提供更加准确的深度数据。
其次，卫星激光雷达技术还可以获取海底地形的三维形状信息。
通过激光扫描和测距原理，卫星激光雷达技术可以获取海底地形的高程数据，进而构建出海底地形的三维模型。
这对于研究海底地质结构、海底地形变化等方面具有重要意义。
同时，三维地形模型还能够为海洋工程设计、沉船搜救等提供重要的参考数据。
此外，卫星激光雷达技术在海底地形测量中还具有较高的测量速度和覆盖范围。
传统的海底地形测量需要借助船舶或无人潜水器等设备进行，测量范围有限且速度较慢。
而卫星激光雷达技术可以通过卫星遥感技术实现对海洋广域的测量，能够实现对大面积海洋地形的快速获取，提高测量效率和覆盖范围。
然而，卫星激光雷达技术在海底地形测量中也面临一些挑战。
首先，海洋环境复杂多变，海浪、悬浮物、云层等因素都会对激光信号的传播和接收造成干扰。
其次，卫星激光雷达技术的应用成本较高，需要投入大量的人力、物力和财力。
海上溢油监测系统综述
海上溢油监测系统综述作者：高安泰来源：《中国新通信》2021年第13期【摘要】世界各国都特别注意保护海洋环境和环境，我国的海上活动变得越发活跃，交通量急剧增加，大型船舶，油轮和集装箱船的装箱量将超过10，000个，同时也成为了一有事故较多的国家。
溢油型船会导致严重的溢油污染事故，例如10，000吨的石油流入，将导致不可逆转的环境灾难和巨大的经济损失。
因此，在石油开发过程中，有必要加强海上航行的安全性，提高处理溢油事故的能力，这也成为海上石油开发的重要任务之一。
我们密切监控溢油，以正确应对和解决环境中污染海上溢油的迅速恶化，提高我们应对污染事件并减少环境破坏的能力。
有效的管理措施可以降低经济和环境的损害，这对于实现保护海洋环境的目标是必要的。
【关键词】海上溢油监测系统引言：近年来，海上溢油事件频发，如 2010 年 4 月 20 日美国墨西哥湾采油平台爆炸引发的漏油事件， 2021 年3月4日以色列发生重大石油泄漏事件，事件溢油的发生严重影响人类健康和环境安全。
随着近海石油勘探和开发规模的扩大以及最早的结构或陈旧的结构的污染，海上溢油的风险增加。
非石油农场中溢油污染的风险增加正在推动技术海上溢油监测的发展，并且已经不断地应用于研究现状。
一、海上溢油监测系统的研究现状海上溢油对海洋环境造成严重污染，海上溢油快速监测技术的研究和开发对于保护海洋环境至关重要。
目前，海上溢油监测的模式主要包括卫星音频监视，远距离航拍音频监视，远程船舶音频监视，CCT溢油监视，定点和浮标监视等。
1.1 卫星遥感监测卫星电视跟踪探测器使用卫星作为工作平台，并使用由卫星生成的各种溢油探针传感器从地表提取信息并确定溢油水的表面，然后对信息进行处理。
当前使用的监测声音电视卫星主要包括：陆地资源卫星（LANDSAT），法国斯波特卫星（SPOT），欧空局环境卫星（EN溢油ISAT），海洋水色卫星SeaWIFS。
在目前所有卫星上都已安装的监测传感器中，合成孔径雷达可提供更好的控制。
激光雷达在海上监测中的应用方案
激光雷达在海上监测中的应用方案激光雷达是一种利用激光技术进行测距和图像获取的高性能设备，广泛应用于各个领域。
在海上监测中，激光雷达也发挥着重要的作用。
本文将介绍激光雷达在海上监测中的应用方案。
首先，激光雷达可以应用于海上交通监测。
在海上交通繁忙的航道中，船只的排队和前进速度需要得到妥善的管理和控制。
激光雷达可以实时获取船只的位置和速度信息，并提供给监测人员进行分析和决策。
通过分析激光雷达获取的数据，监测人员可以调整船只的行进速度和航线，以确保船只之间的安全距离，减少事故的发生。
其次，激光雷达可以应用于环境监测。
海上污染是一个严峻的问题，能够及早发现和处理污染物的泄漏对保护海洋生态环境至关重要。
激光雷达可以通过扫描海洋表面，实时获得海水的质量和温度数据。
同时，激光雷达还可以检测海洋中漂浮物的分布情况，包括塑料垃圾、油污等。
这些信息有助于监测人员及时发现污染源，并进行相应的处置措施。
此外，激光雷达还可以应用于海上安全监测。
海上安全是任何一个国家或地区都非常关注的问题。
激光雷达可以检测海上的隐形障碍物，如浅滩、礁石等，避免船只发生碰撞事故。
激光雷达还可以通过扫描海面，实现对海况的监测，包括波浪的高度、风向风速等信息。
这些数据可以提供给船只的操作员，帮助其合理调整航速和航线，确保航行的安全。
除此之外，激光雷达还可以应用于海上资源勘探。
海洋是丰富的资源之源，包括石油、天然气等。
激光雷达可以通过高精度的测距和图像获取，帮助勘探人员定位海底油气资源的存在和分布情况。
激光雷达还可以检测海底地质构造的变化，帮助勘探人员更好地了解资源的开采潜力。
综上所述，激光雷达在海上监测中具有广泛的应用前景。
它可以用于海上交通监测、环境监测、海上安全监测和海上资源勘探等多个方面。
激光雷达的高精度和实时性，使得海上监测工作更加高效和准确，有助于提升海洋的安全和保护。
随着激光雷达技术的进一步发展和成熟，相信激光雷达在海上监测中的应用方案会越来越成熟和完善。
星载激光雷达全球海洋测深研究
星载激光雷达全球海洋测深研究海洋水色遥感是实现全球海洋水体光学参数和颗粒物空间观测的主要手段，自1978 年第一台水色传感器(CZCS) 成功运行至今，卫星水色遥感作为全球观测系统的一个重要组成部分，在海洋初级生产力、海洋碳循环和海洋生态环境等领域发挥了重要作用。
目前业务化运行的星载水色传感器均采用被动光学遥感技术，利用海水组分对太阳光的吸收和散射特性，通过测量海面向上光谱辐射，获得海水固有光学参数IOPs以及叶绿素a浓度、颗粒有机碳POC浓度和颗粒无机碳PIC浓度、悬浮物SPM浓度生物地球化学参数。
激光雷达作为一种主动光学传感器，能够进一步提高空间全球海洋观测能力，已引起了海洋光学和水色遥感领域专家的极大兴趣。
目前在轨运行的星载云-气溶胶激光雷达（CALIOP) 已显示出海洋探测的潜力。
与被动水色传感器相比，星载海洋激光雷达具有获取垂直剖面数据和不受大气校正影响的优点，可以工作在白天和晚上，而且能覆盖太阳高度角较低的高纬度地区。
由于光波在海水中传输时衰减速度很快，海水光学性质及激光波长会显著影响激光雷达的探测深度。
文中基于激光传输过程，根据激光雷达方程和给定的激光雷达参数，对星载海洋激光雷达探测全球海洋的最优波长和最大探测深度进行了估算。
一、探测深度全球分布利用表1所示的海洋激光雷达参数和MODIS年平均海洋光学参数数据，文中对星载激光雷达全球海洋探测深度进行了估算。
发射激光参数的设定主要考虑了人眼安全阈值，并将不同波长的单脉冲能量设定为相同数值。
考虑到大气透过率受气溶胶和云的影响较大，存在较大的不确定性，这并非文中讨论的重点，因此在计算过程中将单程大气透过率假设为0.8。
背景光光谱辐亮度的数值在400～600nm的可见光范围内变化较小，因此计算过程中忽略了其随波长的变化。
表1中的背景光光谱辐亮度为太阳直射时的数值，计算时假定太阳直射赤道，并考虑背景光光谱辐亮度随纬度的变化。
所用的MODIS数据为Level 3全球年平均产品，包括吸收系数a和后向散射系数bb，水平分辨率为4km，包含6个波段(412、443、488、531、547、667 nm)。
全自动避碰和溢油雷达探测系统在海上油田中的应用
全自动避碰和溢油雷达探测系统在海上油田中的应用发布时间：2021-04-19T02:25:47.674Z 来源：《新型城镇化》2020年23期作者：邢成路[导读] 卫星远程监视的依凭的是人造卫星，将可以监测溢油情况的传感器通过人造卫星绑定进而检测海底的石油开采情况，并将得到的信息整合后人工识别是否有溢油的发生并判断事情的严重性。
中海石油环保服务（天津）有限公司天津 300457摘要：石油对每个国家的发展有着至关重要的作用，除了陆地的油田外，海洋里的石油也随着科技的发展慢慢能得到良好开采了，但是海上石油的开采与陆地的不同，对技术及设备的要求更高，随之而来的企业发生事故的概率就大幅增加，另外因为海上开采的特殊性，对环保的要求很高，若开采不当会对当地海洋造成严重污染，严重情况会跟随洋流污染到其他区域。
所以对设施的防撞及石油溢出的事前、事中、事后处理的要求就非常高了。
现针对海上平台设施防碰撞及溢油监控技术兼现代勘测船只躲避碰撞系统被动检测特点，可以尝试利用被动检测特点和雷达监测技术，研究如何主动探测及防撞能力。
为从事海上油田工作的人员提供安全保障进而创造更多经济价值避免不必要的损失；另外海上油田开采中若发生溢油问题会导致的环境污染也会有进一步的改善，对于保护环境及尊重物种生命的多样性有着巨大的作用。
关键词：避碰；雷达探测；海上油田一、目前使用的溢油探测方式简析1.1使用卫星远程探测监视的方式卫星远程监视的依凭的是人造卫星，将可以监测溢油情况的传感器通过人造卫星绑定进而检测海底的石油开采情况，并将得到的信息整合后人工识别是否有溢油的发生并判断事情的严重性。
卫星远程探测监视可以监测到大部分能监测到的区域，因为是以卫星图像的形式发送给工作人员，所以易于处理各种突发情况，但是也存在一定局限性，观测周期长，清晰度受设备本身的质量及观测距离的影响很大。
1.2使用雷达来勘测溢油情况海面受海底情况及潮汐的影响，会有海浪等情况出现，反应在雷达设备上就是图像上会有明暗的区分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第40卷第7期红外与激光工程2011年7月Vol.40No.7Infrared and Laser Engineering Jul.2011多通道海洋荧光激光雷达溢油监测系统赵朝方，李晓龙，马佑军(中国海洋大学海洋遥感研究所，山东青岛266003)摘要：主要介绍了可用于海上溢油监测的多通道海洋荧光激光雷达系统及实验研究。
该激光雷达系统采用Nd:YAG激光器三倍频激光(355nm)作为探测光源，使用口径为20cm的卡塞格林望远镜接收海面返回的荧光信号，经光栅光谱仪分光后对380~690nm范围内的荧光信号进行采集。
通过实验室激光诱发油样本的荧光数据分析，研究了不同溢油种类的荧光光谱特征，并给出了区分溢油污染程度的快速分析方法。
2009年以来在青岛近海进行多次实验并分析不同的海面污染类型和污染程度，实验结果表明，该雷达系统海面溢油监测性能可靠，能够准确判别溢油种类，并可区分溢油污染程度。
最后讨论了雷达探测中存在的噪声影响。
关键词：多通道海洋荧光激光雷达；溢油；荧光光谱；Raman散射中图分类号：P715.7文献标志码：B文章编号：1007-2276(2011)07-1263-07Multi-channel ocean fluorescence lidar systemfor oil spill monitoringZhao Chaofang,Li Xiaolong,Ma Youjun(Ocean Remote Sensing Institute,Ocean University of China,Qingdao266003,China)Abstract:A multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring(MOFLOS)was introduced.In this system,the third harmonic of a Nd:YAG laser(at355nm)was used as the excitation source,and the backscattered fluorescence from sea surface collected by a20cm Cassegrain telescope was dispersed by a diffraction grating spectrometer with the spectral range of380-690nm.The oil fluorescence spectrum classification was studied on the basis of the characteristics of oil samples′fluorescence spectra measured in the laboratory,and a method was given to classify the different levels of water quality deviating from normal state due to oil pollution.The lidar was used to carry out several field experiments since2009,and various types and extents of oil pollution on the surface of seawater were measured and analyzed.All these experimental results show that the ocean fluorescence lidar system owns the capability of detecting oil spill at ocean surface,identifying the oil type and distinguishing the levels of oil pollutions.Finally,the impacts of solar background and system signal-to-noise were discussed.Key words:multi-channel ocean fluorescence lidar;oil spill;fluorescence spectrum;Raman scattering收稿日期：2010-11-05；修订日期：2010-12-03基金项目：国家高技术研究发展计划(2006AA06Z415)作者简介：赵朝方(1965-)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为卫星海洋遥感、激光探测技术。
Email:zhaocf@红外与激光工程第40卷0引言海洋激光雷达溢油监测技术作为海面溢油遥感监测领域的一项前沿技术，具有高效、实时、溢油种类识别、全天时工作等优点，是大面积海洋溢油监测、海洋环境调查最具有前景的技术之一。
20世纪70年代，美国NASA和NOAA联合研制了机载海洋激光雷达(AOL)系统[1]，主要用于测量海表层叶绿素、可溶性有机物、薄油膜和海水光学参数。
20世纪90年代，德国Oldenburg大学致力于海面溢油激光监测的研究，并成功研制了海洋激光雷达系统(OLS)[2]，应用于溢油海域的实时监测。
另外，加拿大、法国、意大利等国家也相继研制成功了用于溢油监测的机载激光雷达系统[3]。
2001年，中国海洋大学海洋遥感研究所在“863”计划的支持下致力于海洋激光雷达的研制，成功研制了多套海洋荧光激光雷达用于海洋环境参数的测量。
2006年，在该计划的继续支持下，开展多通道海洋激光雷达溢油监测技术的研究，并完成多次水面油膜探测实验。
文中主要通过对现场实验数据分析，开展溢油种类判别和溢油污染程度区分的工作，检验该雷达系统的溢油探测性能。
1激光雷达系统多通道海洋荧光激光雷达溢油监测系统(MOFLOS)主要由同轴发射与接收模块、多通道光电转换模块和数据采集模块3部分组成。
(1)同轴发射与接收模块主要部件包括脉冲激光器、激光谱线反射镜、激光高反镜、卡塞格林望远镜。
三倍频Nd:YAG脉冲激光器作为激发光源，探测波长为355nm，脉冲功率大于40mW；卡塞格林望远镜口径为200mm。
相对于旁轴接收光路，同轴光路结构易于实现目标不同距离的测量调节，采用小视场角时就能够有效接收目标信号，从而提高了雷达接收系统的信噪比。
(2)多通道光电转换模块由分光结构和光电转换两部分构成。
分光结构中使用的闪耀光栅参数为600刻痕/mm，光谱分辨率为10nm；采用多通道光电倍增管(PMT)作为光电转换元件。
在PMT信号输出端采用脉冲信号放大电路对微弱荧光信号转换的电流进行放大。
(3)数据采集及处理模块主要由数据采集卡和工控机组成。
数据采集卡支持RTSI总线同步技术，可实现多卡同步采集，采样率为60MHz；采用扩展插槽式工控机，设置与采集卡相配套的插槽。
同时采用探测激光脉冲前沿的外部光电触发电路为采集卡提供触发信号[4]并测量激光能量抖动，采用高速PIN 管作为光电转换部件。
外部光电触发电路、数据采集卡和工控机系统构成信号采集、储存与处理的硬件基础，采用VC++编程环境编写用户界面并实现数据的实时处理和显示功能。
激光雷达系统结构示意如图1所示。
355nm激光诱导海面和表层海水中的物质发射荧光，荧光信号被望远镜接收后进入多通道光电转换系统，经光谱仪分光后由PMT阵列接收并转换为电信号。
放大输出的24个通道信号，经数据采集卡进行模数转换，计算机通过程序对采集到的数据存储和调用，最后由自行开发的软件进行分析后实时显示探测结果。
图1多通道海洋激光雷达结构示意图Fig.1Sketch map of multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring在保证系统溢油探测性能的前提下，依据主成分分析法选取油荧光光谱的特征通道[5]，并综合考虑表层海水物质的荧光特征，系统的工作光谱范围选定为370~570nm(第1~第20通道，10nm/通道)，590~ 600nm(第21通道)，610~620nm(第22通道)，640~ 650nm(第23通道)，680~690nm(第24通道)。
因此，1264第7期该雷达可以用于探测海表面油膜、海水可溶性有机物(DOM)和叶绿素等多种目标，通过信息提取可以获得多种海洋参数，为目标的识别和分析提供参考。
2溢油信息提取2.1溢油种类识别荧光光谱是进行溢油识别的重要特征，利用荧光光谱可以实现溢油种类的区分。
在实验室环境中，采用355nm激光诱导21个油样本的荧光，利用雷达的光电转换模块和数据采集模块采集光谱数据。
常见的油样本可被分为3类，即原油、中质油(如柴油)和轻质油(如汽油)。
对样本荧光光谱进行面积归一化处理后，这3类油的典型荧光光谱如图2所示。
分析表明：在355nm激光诱导情况下，原油类的光谱覆盖范围最宽(400~650nm)，且仅有一个特征峰位于500~520nm之间；中质油和轻质油的荧光光谱信息主要分布在400~600nm范围内，但中质油具有两个特征峰，分别位于410~450nm和490~500nm 两个波段。
对3类油荧光光谱在400~490nm范围内进行一阶求导后，原油的一阶导数均方差最小。
在溢油识别过程中，雷达首先对探测到的荧光信号进行溢油种类判断，然后调用荧光光谱库中的样本荧光光谱进行匹配。
图2常见油类的荧光光谱图Fig.2Typical spectra of oil samples from the three main oil groups 2.2溢油污染程度鉴别实现溢油污染程度的实时鉴别，是针对海面溢油事件做出快速反应的关键。
探测到溢油时，雷达测量的荧光光谱主要由3部分组成，即水体Raman信号、水体DOM荧光信号和水面油荧光信号[6]。
由于水面油膜的光学衰减作用，水体Raman信号和DOM 荧光信号均会减弱，同时油荧光信号增强。
因此，在溢油污染程度不同的情况下，雷达探测到的荧光谱形会发生变化。
在海洋溢油事故中，原油是最常见的污染油类，也是产生环境危害最为严重的溢油种类。
实验室中以海水样本作为背景水体，采用原油样品制作不同污染程度下的水面油膜，所测得的荧光光谱经面积归一化后如图3所示。
图3(a)~(d)分别为无溢油污染、轻度溢油污染、严重溢油污染及溢油污染对比图。
通常的海水荧光光谱中，DOM荧光峰位于450nm处，而此次样本的荧光光谱除了在450nm处有特征峰外，位于500nm 处也出现明显的峰，如图3(a)所示，这是由于海水样本中腐殖质成分不同而引起的[7]。