海洋溢油模拟目标的紫外反射特性研究.pdfVIP

第30卷，第3期 光谱学与光谱分析 201 and March，2010 0年3月 SpectroscopySpectralAnalysis 海洋溢油模拟目标的紫外反射特性研究 方四安1’2，黄小仙1，尹达一1，徐冲1’2，冯 鑫1，冯 旗1 1．中国科学院1-．海技术物理研究所，卜海200083 Z．中国科学院研究生院，北京 100049 摘要海洋溢油是一·种破坏性极大的海洋污染物。对它的监测一直足海洋遥感的重要内容之一，通过反 射率强弱来区分溢油区域和未污染海面即为常用的方法。文章针对海洋溢油的紫外反射特性展开研究，并 建立了相应的光谱测量实验系统，选择合适的实验条件和环境后对海洋溢油的4种模拟目标(汽油、煤油、 柴油、润滑油)的紫外波段反射光谱进行-r测试。通过对实验数据的处理和分析，得到这4种模拟n标在紫 外波段的反射特性，并和同样实验环境下测得的水反射特性进行了对比。实验结果表明，油膜在紫外波段的 反射率和水存在较为明显的差异，差异值主要由油种和油膜厚度所决定。该实验方法同样适用于真实溢油 目标，这为今后利用紫外波段对海洋溢油进行遥感监测积累了一定的理论和实验基础。 关键词海洋溢油；反射率；紫外光谱；模拟目标 中图分类号：TB96文献标识码：A 持不变，仅R(A)不同，因此2种不同目标条件下的响应输出 引 言 特性用公式(2)和(3)表示为 (2) 01(．=【)=R1(．=I)×S(it)×P(A) 海洋溢油是破坏性极大的海上污染物之一，海卜勘探、 02(A)=Rz(A)×S(it)×P(^)(3) 海上运输和油船事故均有町能导致溢油污染。轻度导致鱼 (2)／(3)可得 (4) 类、海鸟等海洋生物生存数量减少，重度t亏染将导致生物绝 (^(it)／02(A)一Rl(A)／Rz(A) 迹。因此，对海洋溢油进行遥感I监测就显得非常有必要[1“。 假定标准同标响应函数Rz(A)已知，那么待测同标的光 本文提出一种海洋溢油模拟目标的紫外反射光谱测试方法， 谱反射特性函数关系Rt(|：1)可以通过公式(4)得到，即为本文 建市实验系统并获取测试数据，分析不同油种在不同厚度下 紫外反射光谱测试方法的理论依据[1¨。 的油膜紫外波段反射特性，为今后对海洋溢油进行紫外波段 遥感建立理论依据[610]。 2紫外光谱测试系统组成与测试方法 1紫外光谱反射特性测试原理 2．1测试系统组成 光谱测试系统基本架构如图1所示。太阳入射光直接照 F1标的反射特性通常用目标反射率加以表征。目标反射 micro— 射水面上的待测油膜，反射光进入瞬态光潞仪(horiba HR 率是待测目标表面上反射光通量与入射光通馈的比率。对于 automated)，波段覆盖紫外可见和近红外，工作原理如 反射率随波长的分布函数称为光谱反射率或光潜反射特性，