基于MODIS谱纹信息融合的海洋溢油检测方法.pdfVIP

第16卷 第2 期 Vol. 16, No.2 2014 年3 月 Mar., 2014 基于MODIS 谱纹信息融合的海洋溢油检测方法 1,2,3 2* 2 苏伟光 ，苏奋振 ，杜云艳 （1. 中国科学院海岸带环境过程重点实验室（烟台海岸带研究所），山东省海岸带环境过程重点实验室，中国科学院 烟台海岸带研究所，烟台 264003 ；2. 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北 京100101；3. 中国科学院大学，北京100049） 摘要：鉴于仅依赖光谱特征或纹理特征的传统溢油检测算法的信息检测精度较低的问题，本文提出了一种新的光 学遥感数据的谱纹海面溢油检测方法。谱是光学遥感数据的油膜敏感波段图像，纹是利用灰度共生矩阵计算获得 的图像纹理特征，将这些特征相结合，引入支持向量机方法（Support Vector Machine, SVM），建立谱纹海面溢油检 测模型。本文以2006 年渤海溢油事故为例，利用中等分辨率成像光谱仪MODIS 的光学遥感数据对溢油进行检 测，MODIS 的第2 波段为油膜敏感波段，所以，第2 波段图像即为选取的谱特征，经过对各个纹理特征的分析得到， 均值、对比和相关3 个特征量可作为溢油提取的纹理特征。检测结果的总体精度达91.23% 。试验结果表明，将 MODIS 图像的光谱特征和纹理特征相结合，可有效地对渤海海洋油膜信息进行检测，并具有很强的抑制噪声能 力。 关键词：溢油；MODIS ；光谱；纹理；SVM DOI ：10.3724/SP.J. 1047.2014.00299 1 引言 影区等也可以产生暗区，它们被称为疑似油膜。另 外，只有在一定的风速范围内才可以对油膜进行检 [7] 海洋溢油污染已成为当今海洋环境污染的重 测 。而且SAR 的重访周期较长，不能满足实时检 要污染物之一。卫星遥感具有快速、同步和时效性 测溢油的需要，并且获取的费用比较昂贵。 强等优点，已成为检测海洋溢油的重要技术手段。 而光学传感器所具有的监测范围广、资金投入 主要包括微波传感器的合成孔径雷达（SAR）和光 少、时效性强、光谱信息丰富的优势，已成为海洋溢 学传感器的可见光/近红外遥感器。 油检测的重要技术手段。Cross[8] 和Tseng[9] 应用 微波遥感具有全天候，全天时的工作能力，因 NOAA-AVHRR 数据对海面溢油进行了检测。Hu [1] [10] 此在溢油检测方面有着广泛的应用。Solberg 等 和 等 应用MODIS 可见光和近红外数据对Maracaibo [2 [11] David 等 提出了自适应阈值算法，利用多尺度金字 湖的溢油进行过检测。Cococcioni 等 将多个支持