[发明专利]一种基于SAR的海面溢油监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：

(1)根据观测与模拟的NRCS确定区域是否存在溢油；确定的方法是将在同一个区域下模拟以及观测到的NRCS做一个比较，比较的差值数值大于3dB，这个区域存在海面溢油，相反当模拟以及观测到的数据相差小于3dB，这个区域不存在海面溢油；

(2)采用最大类间法和最大熵法两种阈值分割方法同时对一个像素区域进行阈值对比；当基于两种阈值分割方法都能得到当前像素下存在溢油时，判定这块像素区域存在溢油；

(3)确定溢油具体区域；经过256×256每一块像素下的最大类间法和最大熵法两种阈值分割方法判定，从而将一整幅SAR图像内的溢油区域确定下来。

2.如权利要求1所述的基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，SAR图像上灰度变化反映的是归一化后向散射截面的变化，通过IDL语言分析图像上的NRCS数据。

3.如权利要求1所述的基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，得到SAR图像观测数据之后经过地球物理模式函数来模拟与SAR图像相同区域的NRCS。

4.如权利要求3所述的基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，所述地球物理模式函数为CMOD7。

5.如权利要求4所述的基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，所述CMOD定量表示了SAR后向散射系数与风向相对于雷达视向的相对风向、海面10m高度处风速和入射角之间的关系，形式如下：

式子中，为VV极化之后的后向散射系数，Ф表示为风向相对于雷达视向的相对风向，A(u，θ)、B(u，θ)和C(u，θ)为相应的系数，它们是海面10m高度处风速，入射角的函数，CMOD7是基于相互校准的ERS和ASCAT C波段散射计开发的。

6.如权利要求4所述的基于SAR的海面溢油监测方法，其特征在于，所述地球物理模式函数风向数据采用ECMWF风场数据。

7.一种基于SAR的海面溢油监测装置，其特征在于，所述装置包括SAR图像接收模块、图像分析模块、模拟NRCS计算模块、比较分析模块和阈值分割与比对模块，SAR图像接收模块和图像分析模块通讯连接，图像分析模块、模拟NRCS计算模块分别和比较分析模块通讯连接，比较分析模块与阈值分割与比对模块通讯连接；

SAR图像接收模块用于获得SAR图像观测数据；

图像分析模块用于通过IDL语言分析图像上的NRCS数据，IDL是多维数据可视化表现、分析以及应用开发的软件工具；

模拟NRCS计算模块是采用地球物理模式函数CMOD7来模拟与SAR图像相同区域的NRCS，使用到的数据包括ECMWF风场数据；

比较分析模块用于将在同一个区域下模拟以及观测到的NRCS做一个比较；阈值分割与比对模块用于采用最大类间法和最大熵法两种阈值分割方法同时对一个像素区域进行阈值对比确定溢油具体区域；当基于两种阈值分割方法都能得到当前像素下存在溢油时，判定这块像素区域存在溢油；经过256×256每一块像素下的最大类间法和最大熵法两种阈值分割方法判定，从而将一整幅SAR图像内的溢油区域确定下来。

8.如权利要求7所述的基于SAR的海面溢油监测装置，其特征在于，所述SAR图像接收模块为无线接收模块，模拟NRCS计算模块包括地球物理模式函数模块和ECMWF风场数据模块。

9.如权利要求7所述的基于SAR的海面溢油监测装置，其特征在于，所述图像分析模块采用含有IDL软件的计算机模块。