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          1. 利用衛星圖像繪制浮油圖

            利用衛星圖像繪制浮油圖

            2022-07-26 作者: xuzhiping 瀏覽: 154 次

            摘要: 浮油對自然環境造成了極大的危害,并且往往是人類依賴石油和天然氣資源的副產品。到目前為止,在全球范圍內繪制和了解浮油的位置,以及獲取有關航道中經常發現的大型和相對較小的浮油的信息,一直是個挑戰,通過利用 Sentinel-1 合成孔徑雷達(SAR)衛星圖像進行的...

            浮油對自然環境造成了極大的危害,并且往往是人類依賴石油和天然氣資源的副產品。到目前為止,在全球范圍內繪制和了解浮油的位置,以及獲取有關航道中經常發現的大型和相對較小的浮油的信息,一直是個挑戰,通過利用 Sentinel-1 合成孔徑雷達(SAR)衛星圖像進行的新研究顯示,現已繪制并證明浮油的發現地點,讓我們能夠應對這些環境威脅。

            浮油可以是自然滲漏,能夠在不同的地方可以找到; 然而在最新研究中發現,目前絕大多數浮油都是人為原因造成的,大約94%的浮油與我們對石油和天然氣資源的依賴有關。

            墨西哥灣上空顯示水面浮油的衛星圖像

            墨西哥灣的浮油圖

            分析衛星圖像以繪制浮油圖

            此項工作利用了 2014-2019 年期間的 563705 張 Sentinel-1 圖像,通過使用 SAR 圖像提供的天氣數據檢測浮油,該數據已應用于過去的方法,例如檢測深水地平線的泄漏。

            浮油從何而來?

            此前人們認為,自然滲漏占浮油近46%,然而最新研究表明,自然發現的石油(通常來自釋放石油的油氣藏)所占比例相對較小。事實上,航運似乎是造成浮油最多的主要活動,大約有21個不同的高度集中地區,海上石油和天然氣開發也起了推波助瀾的作用。大約 50% 的浮油可以在距海岸線38公里的范圍內發現,超過 30% 的浮油分布在爪哇海、地中海和南中國海,這些地區都是世界上最活躍的航運地區。

            地中海漏油的黑白衛星圖像

            Sentinel-1 衛星圖像顯示了2018 年 10 月 8 日在法國科西嘉島北部,地中海的兩艘船相撞造成的 35 公里長的漏油事件

            當對集中區域進行歸一化時,經研究表明,幾內亞灣是浮油濃度最高的地區之一。自1983年以來,一直在實施《國際防止船舶污染公約》,以限制與航運有關的石油污染。然而,這項工作現在強調,航運仍然是浮油污染的一個主要組成部分,這表明該協議并未導致人類活動造成的浮油迅速減少。

            鑒于清理漏油和滲漏的難度,這項工作強調了監管機構和政府需要快速反應,對嚴重影響觀察的浮油航運和石油平臺進行更嚴格的控制。

            測繪和監測浮油

            相關研究此前曾強調,浮油污染可能正在增加,盡管研究人員沒有很清楚地對其進行量化,但也強調了更好地監測浮油的必要性。無人機(UAV)可以更快速的方式做到這一點,能夠更頻繁地監視活躍的航運區,在這種情況下,利用計算機視覺和深度學習技術,可以在浮油從船舶上浮出時自動檢測,如果給定的船舶出現大量泄漏石油的情況,在圖像上可發現泄漏,并及時通知相關當局。

            其他研究還強調了化學和生物分散劑的使用進展,該分散劑在浮油到達海岸或造成重大海洋生物損害前,已顯示出一定的有效性。不過通常也受到一定的限制,不容易快速分布以應對泄漏或浮油的情況。

            改善航運標準和執行現有法律可能更容易較大程度地限制浮油,罰款和重大處罰可以作為潛在的短期解決方案,以幫助更好地執行現有法律。研究表明,航運以及人類對石油和天然氣資源的持續勘探和依賴,已經給海洋造成了很大比例的浮油??紤]到科學家進行的全球尺度制圖工作,現在已能夠更好地理解這種程度。

            挑戰將是緩解和限制未來的浮油,雖然已存在某些解決方案,例如使用無人機自動監控航道,甚至可以分解浮油的分散劑,但我們可能還需要更好地執行現有的海事法律,并認真對待人類對海洋生物和自然環境的影響。通過使用 Sentinel-1 圖像的演示,現在至少知道哪些地區對世界各地發現的浮油污染造成了嚴重的影響。

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