基于无人机载多光谱相机的海面溢油分类方法研究
2021-08-17尹松林崔子浩田兆硕
应用海洋学学报 2021年3期
王 畅,尹松林,高 阳,崔子浩,田兆硕,2*
(1.哈尔滨工业大学(威海)船海光电装备研究所,山东 威海 264209; 2.山东船舶技术研究院,山东 威海 264209)
海面溢油是海洋中危害最大,也是最为常见的污染物。石油在海面迅速散开后,形成油膜,海面上的油膜会对海水吸收氧气造成极大影响,不仅严重危害海洋中植物的光合作用,还导致海洋中的浮游生物缺少氧气而大量死亡[1-2]。
多光谱遥感技术是一种被动光学探测技术,它能够同时获得目标的光谱特征及其空间信息,可以更加精确地识别海面溢油污染[3]。其图谱合一的特性,可以更直观地将油污在图像上标记出来,故多光谱遥感技术十分适用于海面溢油探测。卫星遥感具有全天候监测、海面探测范围广等优势,但卫星遥感受气象条件影响较大,空间分辨率和时间分辨率不高,影响它在海洋溢油应用中的监测精度[4]。无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)作为新型遥感监测平台,能够搭载多种传感器设备,具有灵活性、机动性等特点。当发生海洋溢油事故时,无人机可以迅速到达溢油污染区域,记录溢油位置和扩散情况[5]。与其他机载遥感技术相比,多旋翼无人机具有优良的机动性与灵活性,能搭载多光谱相机,进行遥感溢油分布情况探测[6]。
遥感图像分类是遥感应用系统中的关键步骤,快速、高精度的遥感图像分类算法是实现各种实际应用的前提,可分为监督分类[7]和非监督分类。目前,最大似然法[8-10]、支持向量机[11-13]、混合像元分类[14]、多项式逻辑回归[15-16]以及决策树分类等方法已经在溢油污染探测方面有了较为广泛的应用。……
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