北京师范大学环境数据采集与分析期末论文
题目：SAR海面溢油监测方法__ 姓名：董海洋
学号：200911181031
年级：2009级
专业：环境工程
SAR海面溢油监测方法
摘要：海洋溢油发生后，准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。本论文以海面溢油为研究对象，讨论了利用SAR采集数据监测海面溢油的方法，重点在SAR图像中溢油数据的处理、MODIS监测海面油膜厚度、基于GIS的遥感溢油监测系统和中国海溢油分布等方面进行研究。
关键词：SAR、海面溢油监测、溢油数据的判别分析、GIS
1前言
1.1研究意义
海上石油污染是海洋污染中最严重的因素，也是最复杂的海洋污染问题之一。石油污染进入海洋后对海洋环境的危害是多方面的。从自然环境到野生动物，从自然资源到养殖资源等都会受到不同程度的危害，并且这种危害的周期冗长，修复过程复杂。
海洋石油污染有多种途径，既有天然来源如海底油气藏烃渗漏和沉积岩石的侵蚀，也有沿岸工业污水和生活废水的排放、海洋倾废，更有海上石油运输和生产所造成的石油泄漏。其中以船舶溢油事故和汕井井喷事故对海洋环境造成的影响最为严重，主要因为这类事故多发生在近海海域和恶劣天气，短时间内排入大量石油烃，造成生态环境毁灭性的损害，严重影响周边区域的人民生活。
我国的海洋油污染问题由来已久，60年代即有发生，1973年在大连港就发生了由于船舶（“大庆36”)而造成了多达1400吨原油溢出的事故；1978年改革开放以来，由于经济发展的需要，我国对石油的需求不断增加，尤其近年来油船数量和吨位不断增加，油轮进出港口次数日渐增多，船舶发生事故的几率也随之增加。1973年到2003年，我国沿海及内河水域发生船舶溢油事故共2353起，平均3天半发生一起。其中，溢油量50吨以上的重大溢油事故62起，平均每年两起，总溢油量34189吨，平均每起溢油量551吨。
海洋溢油发生后，能否准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。过去检测油膜主要依靠直接测量，一种方式是飞机或船只进入溢油发生区域，利用人眼直接判断海面油膜以及估计油膜的厚度；另一种方式是利用浮标测量，如国际海洋系统公司的油膜采样浮标，将浮标投入油膜覆盖区域，利用浮标收集的溢油样品进一步测量分析。直接测量方法的优点是获取的数据准确，虚警率低，但是也存在较多缺点，如检测覆盖面积小，判断主观等。
随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。利
用卫星数据不仅可以大面积监测海上溢油的面积、种类、厚度，及时引导海监船只和飞机进行执法监测，作为执法索赔依据，而且可以利用卫星连续遥感跟踪油污范围和溢油扩散方向，确定最佳溢油清除方法。
1.2我国遥感监测溢油的研究进展
国家海洋局第一海洋研究所于1980年在大连湾首先开展了海面溢油的航空遥感试验研究，分别获取了不同油种在可见光、红外以及微波波段范围内的地物光谱数据，为遥感探测海上油污染积累了宝贵资料。
在油污种类的识别方面，徐恒振等人建立了海面溢油鉴别的Fuzzy相似优先比模式以及Euclid贴近度聚类分析模式；曹守镜对风化石油烃红外光谱指纹的计算机检索方法进行了研究，能够快速、简便地检索出溢油污染源。这些工作对海上油污的组成成分和理、化特性进行了深入的研究，为遥感探测提供了依据，而油污种类的准确判断对快速、有效地清除海上油污又有着重要的指导意义。
在SAR监测溢油方面，中科院电子所种劲松等利用小波变换进行了溢油区域分割方法的研究；中科院电子所黄晓霞等利用SAR进行了相关的海洋油气藏遥感综合探测研究；对于SAR从图像中溢油现象的识别研究较少。
1.3存在问题
综合前面的文献调研，在利用卫星数据监测海面溢油方面主要存在以下几个问题，本文将主要围绕解决这几个问题进行研究。
当前现有的基于SAR数据的溢油监测系统，对油膜的识别都是部分或者全部依靠人工解译，工作效率较低，而且虚警率较高。随着卫星SAR投入业务化运行，SAR图像数目的急剧增加，同时我国领海广阔，拥有近300万平方公里的管辖海域，而且海洋溢油问题严重，传统的人工解译过程已经远远不能满足实际应用的需求。当海量数据用于海面溢油监测时，为了进行及时有效的监测，迫切需要进一步开展自动识别溢油算法系统的研究。另外，我国已经成功发射了合成孔径雷达卫星,海面溢油监测是其应用系统的一个重要方面，将在保护海面环境、维护海洋权益等方面发挥重要作用。
在光学传感器监测溢油方面，红外传感器分辨率较低，而且只能用于监测较大溢油事故的厚油膜；而可见光传感器的时间分辨率较低，从而降低了其检测溢油的能力。在过去的检测红外或可见光图像中溢油的方法只是简单的图像处理方法，如图像拉伸和边缘检测。这些方法需要操作者的主观判断，这制约了对油膜的自动检测，特别是在不了解溢油的光谱特性时。MODIS 作为中分辨率的多光谱传感器，可以每天提供两幅白天的地表辐射率和四幅热发射率图像，所以如何充分利用MODIS 图像监测溢油，并进而能够给出溢油的厚度分布，是连续监测溢油事件并预测油膜的扩散和漂移的重要前提工作。
2 SAR 数据采集与监测原理
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR ），是一种全天候、全天时、高分辨率微波主动成像传感器。工作在微波波段，因是主动传感器，即使在黑夜也能正常工作。微波可以穿透云层，因而不受恶劣天气的影响。
与靠增加天线长度提高方位分辨率的真实孔径雷达不
图1研究框架
同，是一种高分辨率的脉冲一多普勒成像雷达：通过对距离向发射的压缩的微波短脉冲获得较高的距离分辨率，同时方位向上利用散射信号的多普勒频移获得了较高的方位分辨率，从而获得高分辨率的SAR图像。这种全天候、全天时和高分辨率的观测优势是可见光和红外传感器以及其它微波传感器所没有的。
SAR沿垂直于平台运动方向斜向卞进行观测，它接收来自地面或海面等目标的后向散射波，因此，SAR图像表现了被测地物目标对于电磁波的散射特性，与SAR系统参数和地域目标散射特性有关，其中包括：雷达的工作模式、电磁波波长、频段、入射角、极化方式、地域表面的粗糙度、目标的散射结构及形状等。对于海洋遥感来说，在一定的雷达参数和轨道条件下，海面粗糙度是影响雷达后向散射的主要因素，基于此利用SAR可以检测海面风、流、海浪、锋面、油膜、内波和水下地形等海洋现象。
2.1SAR工作原理
SAR观测目标的几何关系如图2所示。天线指向一侧是为了避免回波产生左右二义性，平行于飞行轨迹的方向称为方位向，与之垂直时方向为距离向。δx为方位分辨率，δy为距离分辨率；r为卫星到探测点的距离，Δr为雷达发出的脉冲宽度，有Δr=cτ，其中c为电磁波的速度即光速，τ为雷达脉冲时间；没θ为雷达波束与垂直方向之间的夹角，即入射角；Ψ为雷达波束与卫星飞行方向之间的夹角，即方位角；D为雷达电线孔径长度。
图2 合成孔径雷达（SAR）观测目标的关系
图3表示垂直于飞行方向的距离向和平行于飞行方向的方位向平面上的几何关系。
图3中，H 为雷达飞行髙度，d1为近端距离，d2为远端距离，θ为入射角。天线指向方向的分辨率（斜距分辨率）δ由发射脉冲的持续时间τ决定：
距离向的地面分辨率δy 为
从上式中可以看出，距离分辨率δy 与入射角θ成反比。入射角θ越小，距离分辨率δy 越低，即在靠近飞行平台地面投影点的近端的地面距离向分辨率低于远端的地面距离向分辨率。为了提高距离分辨率，必须侧视扫描，尽量保持一个较大的入射角。
图3中r 为雷达到目标的距离。真视孔径雷达的角分辨率θx 由下式给出：
其中λ是雷达信号波长，D 是真实天线的长度。而真实孔径雷达的方位向分辨率由下式决定：
在真实孔径雷达机制下，为了得到高的方位向分辨率θx ，L 必须很长。以ERS-2卫星为例，其星载雷达工作在C 波段（λ=3cm ）。飞行高度H=782m ，侧视角θ=23°，侧视距离R=850km 。为了得到δx=30cm 所的方位向分辨率，则需要853
米长的天线。目前的空间技
图3距离向（a ）和方位向（b ）平面上的关系
术显然做不到这一点，所以当分辨率要求很高时，真实孔径雷达不能用于卫星轨道。
2.2SAR海面成像原理
雷达方程的基本形式是
其中Pτ是雷达的发射频率，PR是雷达的接受频率，Gr是天线传输能量的增益，σ是目标的雷达后向散射截面，Ag是天线的有效面积。PTGT/4πr2是在距离r上的电磁波功率密度，σ/4π是散射界面为σ的目标在雷达观测方向上的辐射强度，Ag/r2是有效面积为Ag的雷达天线所对应的立体角。
天线接收电磁波的增益GR与天线的有效面积Ag的关系可以表示为：
其中λ为电磁波的波长，将其带入得到：
这是雷达方程的一般形式，则雷达后向散射截面σ可表示为
海洋这种分布目标的回波是由雷达分辩单元内的各种散射体产生的，为了方便起见，一般采用单位面积的雷达后向散射截面，即归一化雷达后向散射截面σ0表示，它的定义为：
式中A是雷达观测的面积，对应于雷达分辩单元内所包含的海洋表面的平均值。由于σ0变化范围较大，我们经常用σ0（dB）表示标准化雷达后向散射截面，简称后向散射系数，即：
虽然SAR仅对引起Bragg散射的海表面波直接成像，但由于Bragg尺度的表面波空间分布易被较长重力波所调制，从而使SAR图像显示出引人注目的海洋观测能力。Hasselmann 将SAR对海面的成像可以归结为流体力学调制、倾斜调制和速度聚束调制三种基本调制机制。
2.3 SAR海洋表面油膜探测机理
海洋油膜的存在引起海洋表面张力的变化，对产生Bragg散射的海面毛细波和短重力波起阻尼作用，同时导致海面粗糙度改变，从而使后向散射回波减少。反映在SAR图像上，即油膜的图像亮度值低于周围海面特征的亮度值，表现为黑色斑块的特征
Alpers等通过背景海面的雷达后向散射系数σ03与油膜覆盖海面的后向散射系数σ0的比值来表示海面油膜对Bragg共振短波的阻尼：
由上式可以看出雷达后向散射系数的衰减，等于Bragg共振短波的海面波数谱的衰减，即海面油膜通过改变海面张力，进而降低海面波数谱来减少雷达后向散射系数。
3SAR采集图像数据的辨别与处理
除了海面油膜，其它一些海洋现象也表现为较低的灰度，从而对SAR图像上油污的判读造成影响。当所获取影像上同时包含有与油污表现相似的成像特征时，如何准确地将油污快速、准确地区分出来即成为SAR数据处理的关键问题。在SAR图像斑点噪声滤除方面，将对诸多的滤波方法进行比较，选取一种适合于含有溢油现象SAR图像的斑点噪声滤除方法。在图像分割方面，将对检测模糊边缘非常有效的水平集方法应用到SAR图像中溢油区域的分割，但是由于这种方法计算复杂度较高，而且SAR图像数据量较大，所以将水平集方法与多尺度方法相结合，以期提高计算效率。在溢油现象识别方面，将纹理分析的引入溢油识别过程中，计算纹理特征参量；利用方差分析对提取的特征进行筛选，最后利用神经网络方法进行务类，识别溢油现象与疑似溢油现象。
3.1 SAR图像数据预处理
3.1.1 辐射校正
由于SAR是侧视雷达，图像中每行各个元素所对应的传感器目标距离、雷达入射角等参数不同，SAR图像常常会出现像素值分布不均匀的现象，即SAR平台近距端地面区域成像后的图像灰度值较大，而远距端地面区域成像后的图像灰度值较小，。经过SAR图像辐射校正，可得到图像各像素的归一化雷达散射截面σ0值，此时整幅图像的明暗对比度虽有所调整，但是如果直接在此基础上对图像进行进一步的滤波、边缘检测及分割等齒像处理操作，效果并不理想，所以对图像进一步处理。首先将图像分为M个条带，计算各条带的均值
meanm及整幅图像均值Mean，然后根据公式计算每个像素点的处理后的值：
3.1.2 斑点滤波
SAR图像由于其相干成像的特点，当雷达相干信号到达目标时，目标上随机散射面的散射信号与发射的信号之间产生干涉，使SAR图像上存在大量的斑点噪声，具体表现为图像灰度的剧烈变化即在同一片均匀区域，有的分辨率单元呈亮点，而有的单元呈暗点。斑点噪声的存在严重地干扰图像中地物目标的识别和提取，甚至可能导致地物特征的消失（例如船目标〕，因此，消除斑点噪声对图像的有效应用有着十分重要的意义。
噪声的抑制要求既要去除噪声，又要保证图像细节损失最小。早期的SAR处理中经常采用多视处理的技术消除斑点噪声。该技术以牺牲SAR图像的空间分辨率为代价来换取斑点噪声的抑制，为获取N倍的斑点噪声抑制，图像的空间分辨率将降低N2倍。八十年代后期开始，以空间滤波技术为基础的斑点噪声抑制技术逐渐成为SAR图像去噪的主要方法。目前，常用的SAR图像滤除斑点噪声的方法有：1.空间域滤波，如中值滤波、均值滤波；2.局部统计自适应滤波的方法；3.基于小波变换的滤波；4.频域滤波。
哥哥方法评价参数的定义和标准如下：
均值（Mean）：滤波后的图像应保持原图像的均值，其计算公式为：
标准差（SD）：是图像中像素值分散程度的度量，滤波后的图像应减少原图像的标准差。切计算公式为：
等效视数（ENL）：是SAR图像质量评估中最常用的标准之一，滤波后图像的ENL通常大于原图像的ENL，这表示滤波后图像较滤波前图像平滑。计算公式为：
边缘保持系数（EPI）：滤波方法在滤除斑点噪声的同时也应尽量保持图像的边缘信息，EPI用于定量的评估边缘保持情况，EPI最大值为1，最小值为0，其值越大，滤波器的边缘保持能力越强。计算公式为：
3.2 SAR图像数据中油膜区域的分割
油膜区域与背景海水的后向散射系数的差异使油膜区域在SAR图像上呈现为黑色区域，同时其它一些海洋现象也表现为较低的灰度。为了辨识和分析具有特定性质的油膜目标，需要首先将这些从海水背景区域中分离提取出来，在此基础上才有可能对目标进一步特征提取。目前关于SAR图像检测溢油的大部分研究都是集中在图像分割方法上，其中主要有以下几种：
1.单一阈值法
单一阈值法是最基础的一种图像分割方法。对于含有溢油现象SAR图像，其灰度直方图都表现为存在两个峰值，一般选取两峰之间的极小值作为阈值来区分油膜和背景海水区域。
但是这种方法普适性太差，SAR图像灰度变化非常复杂，当图像的直方图只出现一个峰值（溢油囟域面积相对较小，从而噇灰度值较小的峰值不明显）时，单一阈值方法是不适用的，这种情况下如果使用单一阈值方法，分割出的油膜区域会远小于真实的油膜区域。
2.基于纹理特征的图像分割方法
纹理分折在SAR图像信息提取中应用比较广泛。灰度共生矩阵是一种常见和广泛应用的纹理统计分折方法，它体现了图像中两个像素组合的灰度空间依赖性，其具体描述是方向θ上间隔距离为d个像素的一对像素灰度值分别为i和j的出现概率，其定义公式为：
3.3 溢油与疑似现象的判别
上一节各种图像分割方法只是将SAR图像中溢油和疑似溢油区域划分出来。事实上，SAR 图像中的诸多干扰的因素都会造成后向散射系数的减弱，从而对影像上油污的判读造成影响；当所获取影像上包含有与油污表现相似的成像特征时，需要准确地将油污快速、准确地区分出来。本节将纹理分析的引入到溢油识别过程中，通过计算纹理特征参量，利用方差分析对提取的特征进行筛选，最后利用神经网络方法进行分类，识别溢油现象与疑似溢油现象。
3.3.1样本数据
本研究从收集到的1997年?2005年中国海海域空间分辨率为2501x2510的8118-2 8
从数据中选取了27幅含有溢油现象的图像，从中选取了129个目标建立数据巢,其中溢油样本77个，疑似溢油现象样本52个。
3.3.2特征提取
通常对图像进行识別分类主要是根据图傢的灰度值，但是单纯地利用灰度值来识别SAR 图像中现象时不完备的。在目视解译的过程中，除了人工识别灰度的变化，图像纹理也起了非常重要的作用。图像纹理反映了灰度值的空间变化。本研究将把图像处理方法中纹理分析引入到溢油识别过程中，通过计算反映纹理信息的定量数据，形成纹理特征量，提髙识别精度，降低虚警率。
尽管对纹理没有明确的定义，但是我们可以通过计算图像中不同灰度级的象素分布来描述图像的特征：精细或龟糙，平滑或不规则，均匀或不均匀等，从而使这些特征定量的表达出来。
一阶统计特征是基于图像的直方图定义的纹理量。令P（I）为图像的一阶直方图，Ng 为可能的灰度级数量，定义纹理特征量中心矩为：
熵定义为
熵是直方图均匀度的度量，越接近均匀分布，熵值越高。
3.3.3特征量数据筛选
上一节列举的特征量中，并不是所有的特征都能够有效的区别溢油和疑似现象，因此我们先利用单因素方差分析来判断前面提取的特征对判别溢油和疑似现象的有效性，进而筛选出对最终溢油现象判别有效的特征参量，达到简化网络结构，提高判别精度的目的。方差分析是分析试验数据的一种方法，又称变异数分析或F检验，其基本思想是根据变异的来源，将全部观测值总体方差及自由度分解为两个或多个部分，除随机误差外，其余每个部分的变异可由某些特定因素的作用加以解释。通过比较不同来源变异的方差，借助F分布做出统计推断，从而判断某因素对观察指标有无影响。
这里我们利用复杂度（周长面积比）这一特征变量来说明方差分析的计算过程。对于我们建立的样本集主要有两部分数据：溢油数据X1m和疑似现象数据X2m，其中m,n为数据样本个数，在这里为77和52，总样本数为j=129。检验两部分数据的平均值是否存在显著
差异，步骤如下：
（1）假设H0：υ1=υ2，其中υ1，υ2分别为两部分数据平均值；
（2）计算样本数据的总体均值和子样本集的均值
总体均值
溢油数据样本均值
疑似现象数据样本均值
（3）计算样本数据的误差平方和效应平方和。
样本数据的总体偏差平方和可以表示为
也可以表示为
SE为误差平方和，是样本数据与子样本数据平均值的差异，这是由随机误差引起的;SA 称为效应平方和，是子样本数据平均值与总样本数据平均值的差异，是由不同子样本之间差异和随机误差引起。
（4）计算SE和SA的均方，并用两者的比值作为检验统计量：
3.3.4人工神经网络区别溢油与疑似现象
人工神经网络（ANN）是近年来发展起来的一种计算技术，广泛用于补充或代替传统的数学模型。在工程控制、模式识别领域获得广泛应用，并取得令人瞩目的成绩。某个多输入多输出系统，已积累了大量的相关的输入输出数据，但对其内部蕴藏的规律仍不掌握，致使无法用数学方程来描述该规律，因此当一组新的输入数据作用于该系统时，其相应的输出情况仍不得而知。对于此类难以得到解析解、又缺乏专家经验但能够表示或转化为模式识别或非线性映射的一类问题，人工神经网络技术可以有效的解决。
3.35实验结果分析
计算出样本的3个特征参量（复杂度、二阶熵和目标均值），从而与得出结果：复杂度和二阶熵适合用于区分溢油现象和疑似溢油现象，而且目标均值无法用于溢油识别。对于目标的复杂度值，溢油现象相对自然生物油膜较低，但是高于低风速区域，这主要是因为自然生物油膜较薄，通常随着海洋流运动呈螺旋状，而低风速区域通常面积较大，形状相对较为规则。对于目标的二阶熵，溢油现象相对疑似溢油现象值较高，这主要是因为含有溢油现象的图像纹理较多，灰度变化较为剧烈，而疑似现象的图像灰度变化较为平滑，而对于目标均值这一参量，其值的大小与环境因素有关，在溢油现象和疑似现象间没有存在明显差别。
4基于GIS的海面油污监测系统
卫星遥感作为现代化的髙科技观测手段，在海面溢油监测方面起了关键作用。卫星遥感数据在海面溢油监测方面有诸多作用：首先，卫星遥感作为一种观测手段可以监测海面溢油污染的范围，可以提供精确的位置信息：连续几天的遥感图像可以埒亍造踪污染源、追踪污染区域变化；另外卫星遥感技术可以提供风扬等海况数据，可以与现场潮汐、气象敌据結合用于预报溢油动态和漂移方向；对于能受污染的海域及海岸带发出预警通报，促使可能受污染迗域的沿海部门清理溢油，釆取防范措施。在这些过程中地理信息系统（GIS）不但提供了一个可视化的平台，而且能够捉供溢油地理信息、提髙溢油识别精度。
根据海上溢泊事故的处理分析流程主要由以下模抉组成；环境信息收集模块、溢油信息提取模块、油膜扩散预测模块。
图4 系统结构图
5总结
本论文以海面溢油为研究对象，讨论了利用SAR监测海面溢油的方法，重点在SAR图像中溢油现释识别、基于GIS的遥感溢油监测系统和中国海溢油分布等方面进行研究。本文的主要研究结果归纳如下：
（1）系统介绍了SAR图像中识别溢油现象和疑似现象的全过程，主要包括图像预处理（辐射校正和斑点噪声滤除）、图像分割、特征提取、特征筛选和神经网络识别：在SAR图像预处理方面，比较了10种滤波方法，最后选择了窗口为3x3 的增强滤波对SAR图像进行滤除斑点噪声的处理。
在识别溢油和疑似溢油方面，除灰度特征量外，引入图像纹理特征参量，并利用方差分析从计算的31个特征参量筛选出16个作为神经网络的输入，建立了区别溢油现象和疑似溢油现象的神经网络模型。研究结果表明，该模型识别精度达到83%，可以较好地识别溢油现象；纹理特征作为特征参量提高了溢油现象的识别精度；基于方差分析的特征参量筛选不仅简化了神经网络结构，而且提高了模型的识别精度。
（2）设计了基于WebGis和卫星数据的海面油污染监测系统，该系统是一个融合了Apache web服务器、Oracle数据库管理系统、Mapserver、PHP和卫星遥感数据处理系统的网络地理信息系统（WebGIS），主要包括环境信息收集模块、溢油信息提取模块和油膜扩散预测模块。
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防止溢油应急预案 1 总则 1．1 目的 （1）为了保护海洋生态环境和资源，防治油类污染事故造成损害，保障人体健康和社会公众利益，促进社会﹑经济可持续发展。 （2）各海上作业船舶配备相应设备，在发生海区船舶污染事故后，利用现有设备、器材及人员，迅速有效地做出应急反应，控制和清除污染。 （3）为确保海上风电场海洋环境的安全，防止船舶溢油污染，特建此应急预案，各海上风电场海上作业单位需依据此应急预案相关要求，制定本单位应急预案。 (4)海上风电场与X公司签订防止溢油污染海洋环境应急设备及应急处置委托协议。 1.2 编制依据 溢油源项分析 本风电场生产运维期间，有自己的交通运维船，外委施工的交通船，工程船，施工区附近有渔船作业，船舶作业或航行过程中可能发生碰撞、搁浅溢油事故。110kV 输出电缆部分段占用养殖区，且该段作业点距离岸边较近，若110kV 输出电缆巡视船发生溢油事故，将对养殖区生物和沿岸环境造成不利影响；风电场区域渔船较多，如与渔船发生碰撞导致溢油将对周围生态环境造成影响；海上升压站储油罐在不利气象条件或其他事故情况下发生油品泄漏，将对海洋环境造成不利影响。 一旦发生大规模溢油事故，受污染区域内的海洋生物将会受到较严重的破坏。因此，杜绝溢油事故发生，或者是当发生溢油事故后，及时采取应急抢险措施，最大限度降低溢油事故对生态环境的影响。 1.2.1 我国有关法规和规定 （1）《中华人民共和国环境保护法》 （2）《中华人民共和国海洋环境保护法》 （3）《中华人民共和国水污染防治法》
（4）《中华人民共和国海上交通安全法》 （5）《中华人民共和国港口法》 （6）《中华人民共和国安全生产法》 （7）《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》 （8）《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》 （9）《港口溢油应急预案编制指南》 （10）《港口散装油类作业污染物应急预案编制指南》 （11）《中国海上船舶溢油应急预案》 （12）《150MW海上风电场示范项目环境影响报告书》 1.3 义务 1.3.1 船舶等发生溢油污染事故，必须立即向公司及风电场主管领导汇报，或向海事局、县海洋局、国家海洋局东海分局报告，并按照海事部门的要求采取有效措施控制或减少污染，接受调查处理。 4 定义和术语 1.4.1油类 是指任何类型的石油及其炼制品和其他油类（及类油）物质。 2 污染事故的等级 2.1一般污染事故 溢出污染物不足10吨，而且发生在非敏感区域的污染事故。 2.2 中等污染事故 2.2.1 溢出污染物大于10吨不足50吨； 2.2.2 污染事故发生在敏感区内或距离敏感区有一定距离但极有可能对敏感区域造成污染损害； 2.2.3 污染源难以控制。 2.3 大型污染事故 2.3.1 溢出污染物为50吨及以上的污染事故； 2.3.2 污染源无法控制的污染事故； 2.3.3 敏感区域受到严重威胁的污染事故。 3 优先保护原则
雷达水面溢油监视系统 雷达溢油监视系统集成了最新的雷达技术、微波技术、信号处理、软件技术、电子海图技术等先进的软硬件技术。通过雷达波不断的扫描监测海区，能全天候监测海区溢油状况，能发现溢油并测算油污面积及体积，及时报警。为清污行动提供强大的技术支持，提高工作效率。已经在多次海上溢油事故中得到了实践检验，是现在国际上公认的最先进海上雷达溢油监测设备。 溢油监测雷达（青岛中环测控有限公司https://www.doczj.com/doc/8f6946444.html,）主要功能 z安装在港区或者航道附近 支持全天侯水面溢油扫描 z安装在溢油应急回收船上支持全天候溢油回收作业 能在恶劣天气和夜间作业 z覆盖范围8公里
z可以测量小目标物体，直径4米（适合海上搜救） z可以测量水流、流速、水深、海底地形等数据 z可以接入VTS、AIS信号 z界面操作简单 z在国际上有过多次成功的应用案例 技术参数 z型号：Selux ST340 ARPA z测量范围：雷达≥8KM z调试方式：AM z使用频段：9375MHZ z占用带宽：≤75MHZ z功率：25KW±2KW z天线安装高度：25米 z传输方式：光纤 z精度：≥3.75米 z油膜厚度：0.1-1.5mm z测量角度：水平360°垂直 45-86° z工作环境：风速0-15米/秒温度 -35-55° 监测原理 z众所周知，雷达在不停的发射和接收电磁波，由海面反射回来的雷达反射波受到海面上的的风、浪、水面油污染以及海底地形等因素的影响，其杂波包含很多非常有价值的信息，普通的雷达将杂波抑制掉，因此无法提取这些信息，而雷达溢油监视
系统是一种创新的雷达传感器，它并不对杂波进行过滤，而是分析处理杂波并提取里面包含的有用信息。通过对杂波进行处理，溢油监测可以有效获取海面溢油、水流、流速、水深、海底地形等各种有用信息，是对现有雷达功能的极大补充。
第40卷第7期红外与激光工程2011年7月Vol.40No.7Infrared and Laser Engineering Jul.2011多通道海洋荧光激光雷达溢油监测系统 赵朝方，李晓龙，马佑军 (中国海洋大学海洋遥感研究所，山东青岛266003) 摘要：主要介绍了可用于海上溢油监测的多通道海洋荧光激光雷达系统及实验研究。该激光雷达系统采用Nd:YAG激光器三倍频激光(355nm)作为探测光源，使用口径为20cm的卡塞格林望远镜接收海面返回的荧光信号，经光栅光谱仪分光后对380~690nm范围内的荧光信号进行采集。通过实验室激光诱发油样本的荧光数据分析，研究了不同溢油种类的荧光光谱特征，并给出了区分溢油污染程度的快速分析方法。2009年以来在青岛近海进行多次实验并分析不同的海面污染类型和污染程度，实验结果表明，该雷达系统海面溢油监测性能可靠，能够准确判别溢油种类，并可区分溢油污染程度。最后讨论了雷达探测中存在的噪声影响。 关键词：多通道海洋荧光激光雷达；溢油；荧光光谱；Raman散射 中图分类号：P715.7文献标志码：B文章编号：1007-2276(2011)07-1263-07 Multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring Zhao Chaofang,Li Xiaolong,Ma Youjun (Ocean Remote Sensing Institute,Ocean University of China,Qingdao266003,China) Abstract:A multi-channel ocean fluorescence lidar system for oil spill monitoring(MOFLOS)was introduced.In this system,the third harmonic of a Nd:YAG laser(at355nm)was used as the excitation source,and the backscattered fluorescence from sea surface collected by a20cm Cassegrain telescope was dispersed by a diffraction grating spectrometer with the spectral range of380-690nm.The oil fluorescence spectrum classification was studied on the basis of the characteristics of oil samples′fluorescence spectra measured in the laboratory,and a method was given to classify the different levels of water quality deviating from normal state due to oil pollution.The lidar was used to carry out several field experiments since2009,and various types and extents of oil pollution on the surface of seawater were measured and analyzed.All these experimental results show that the ocean fluorescence lidar system owns the capability of detecting oil spill at ocean surface,identifying the oil type and distinguishing the levels of oil pollutions. Finally,the impacts of solar background and system signal-to-noise were discussed. Key words:multi-channel ocean fluorescence lidar;oil spill;fluorescence spectrum; Raman scattering 收稿日期：2010-11-05；修订日期：2010-12-03 基金项目：国家高技术研究发展计划(2006AA06Z415) 作者简介：赵朝方(1965-)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为卫星海洋遥感、激光探测技术。Email:zhaocf@https://www.doczj.com/doc/8f6946444.html,
船舶海上溢油处理技术 【摘要】近年来，各类船舶溢油污染事件时有发生，仅中国每年船舶溢油总 量就超过千吨。沿海船舶溢油事故造成的海洋石油污染，不但带来巨大的经济损失，而且直接破坏海洋生态环境。针对突发性的船舶溢油污染事件，如何快速、有效地进行控制和清除，并应用有效的处置方案将污染损失和危害减小到最低限度，是我们必须思考的问题。本文首先介绍了海上溢油事故的概况，接着对海上溢油事故的影响进行了分析，继而提出了处理方法及步骤，最后进行总结。 【关键词】船舶；溢油；危害；处理技术
目录 0 引言---------------------------------------------------------- 1 海上溢油事故概况---------------------------------------------- 2 海上溢油事故原因---------------------------------------------- 2.1 海上溢油产生的原因---------------------------------------- 2.2 船舶溢油污染原因分析-------------------------------------- （1）操作性溢油-------------------------------------------- （2）事故性溢油-------------------------------------------- 3 海上溢油事故的影响-------------------------------------------- 4 溢油处理技术-------------------------------------------------- 4.1 物理处理法----------------------------------------------- 4.2 化学处理法----------------------------------------------- （1）现场焚烧--------------------------------------------- （2）化学制剂 -------------------------------------------- 4.3生物处理法------------------------------------------------ 5 溢油事故处理步骤---------------------------------------------- 结语------------------------------------------------------------- 致谢语----------------------------------------------------------- 参考文献---------------------------------------------------------
水上溢油应急预案 1 总则 1.1 编制目的 高效处置船舶、水上（下）设施溢油事件（简称水上溢油事件），保护社会公共利益，保障水上生态环境安全，促进全市经济与环境全面协调可持续发展。 1.2 编制依据 依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国突发事件应对法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国内河交通安全管理条例》、《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》、《哈尔滨市松花江流域水污染防治条例》、《中国海上船舶溢油应急计划》、《哈尔滨市人民政府突发公共事件总体应急预案》、《1990年国际油污防备、反应和合作公约》等法律、法规、规章和国际公约，编制本预案。 1.3 适用范围 本预案适用于我市行政区域内发生的水上溢油事件。 2 组织指挥体系及职责 2.1 指挥部组成
市政府成立哈尔滨市水上溢油事件应急处置指挥部(以下简称“市溢油应急指挥部”），负责全市水上溢油应急管理体系建设和反应力量的统一调度指挥。 市溢油应急指挥部指挥长由哈尔滨市政府分管副市长担任，副指挥长由哈尔滨海事局局长担任。市溢油应急指挥部办公室设在哈尔滨海事局，办公室主任由哈尔滨海事局局长兼任。 市溢油应急指挥部成员单位由哈尔滨海事局、市安监局、市环保局、市水务局、市公安局、市交通运输局、市农委、市卫生计生委、市财政局、市旅游委、市气象局、哈警备区、哈武警支队、哈尔滨海关、哈尔滨出入境检验检疫局等单位组成。 2.2 指挥长职责 （1）负责全面指挥、协调水上溢油应急反应行动； （2）根据事故及其他各方面情况，宣布水上溢油事件等级； （3）决定应急行动所需人员、物资、资金、技术等重大事务的调配； （4）在事故超出控制能力时，决定通知或请求其他有关单位或外部力量给予支援。 2.3 副指挥长职责 （1）协助指挥长主持市溢油应急指挥部日常工作； （2）受指挥长委派或指挥长不在现场时，组织水上溢油事件应急反应行动； （3）向指挥长提供所掌握的水上溢油应急事件各方面信息，包括船舶污染物泄漏情况、损失程度、污染和损害的发展趋势，拟采取的应急反应对策、行动
水面溢油智能监测报警系统 水上溢油智能监测报警系统是采用非接触式光学监测方法，可以全天候监测水面溢油，精度高，运行稳定，维护简单。广泛应用于港口海湾、码头、油码头、船坞、机场、军事基地、石油炼化和混合工厂、化工产品生产设备管道，储油平台和钻井台等行业场所。可以对突发性溢油事故做到及时早发现、快速反应、科学决策、减少所失、以达到保护环境的目的。在实际应用中提高相关职能部门的溢油监测能力，对于降低事故风险，保护环境具有重要的意义。 水上溢油智能监测报警系统组成 ■溢油监控报警终端■监控中心控制系统 光学溢油探测器终端远程控制系统图片 现场声光报警器电子海图系统 数据/视频采集/通信模块溢油监控管理系统 中环测控(https://www.doczj.com/doc/8f6946444.html,)光学溢油探测器主要功能和技术特点 （1）测量精确高，测量精度达到2微米，监测精度上下限可以根据水面情况设置。 （2）安装方便耐用，安装在距离水面0.2-10米的高度。 （3）密封性能好，采用标准的抗风化耐腐蚀材质316不锈钢，坚固耐用。 （4）紫外光源灯管使用寿命可达3年以上，整机设计使用寿命10年。 （5）标准输出接口，可以输出4-20ma 模拟信号，也可输出232\422\455数字信号。 可以直接接到PLC 或者PC机。 （6）通讯功能强大，可以实现有线和无线通讯，GSM\GPRS\CDMA、数传电台、微波、ADSL宽带等多种通讯方式。
（7）电源可以采用100/110/120/220/230/240交流电 50/60赫兹24伏直流电（+/- 12V），偏远地区可以选用太阳能电池。 （8）能监测燃油，航空油，重油、柴油所有常见油种，以及苯类、轻油、石脑油等化学品。 （9）报警验证机制，溢油超标时，自动加快监测频率，便于准确监测溢油状况。 （10）应对各种极端条件的监测模型,如雨雪天气,台风大潮.保证监测仪器连续稳定运行。 现场声光报警器 现场声光报警器采用大功率报警装置，当溢油监测设备检测到水面溢油时，报警器能发出声光报警，提醒现场操作人员发生溢油事故，有效距离可以达到3公里以内。 数据/视频采集及通讯设备 主要功能与特点如下： 240X128图形化液晶显示屏，全部中文菜单操作 16路通道数据采集，2路视频视频数据采集 内置日历时钟 参数设置密码保护 超标报警、断电报警、事件触发报警 数据有效性检查、数据完整性检查 远程参数设置 定时数据自动上传、历史数据补传 大容量FLASH，可以连续保存3个月的历史数据，不丢失 GPRS、PSTN、DDN、CDMA通信方式可选，默认配置同时支持GPRS、PSTN
船舶溢油的风险与预防 摘要：中国是世界第二大石油消费国，其中90%以上的进口石油是通过海上船运来实现的。由于各类海上交通事故、船员操作失误及违章排放现象等的存在，使得船舶在营运过程中存在着极大的溢油污染风险。本文试图从船舶溢油的风险、危害及预防等方面对船舶溢油造成污染的预防工作提出一些不成熟的看法，希望能对减少和避免溢油污染事故的发生和对海洋环境造成的损害起到一些积极的作用。 关键词：船舶溢油风险预防 一、前言 众所周知，我国是一个石油资源相对贫乏的国家，石油的产出跟不上经济增长的需要。因此从1993年开始我国已由石油出口国转变成了石油进口国，此后，石油进口量一直呈不断上升的趋势。目前我国已经成为世界第二大石油消费国，其中90%以上的进口石油是通过海上船运来实现的。石油水上运输量的增加，使船舶发生溢油事故的风险也随之增大。2002年11月13日，载有约7.7万吨重燃油的巴哈马籍“威望”（PRESTIGE）号油轮在西班牙象利西亚省外海搁浅溢油，对西班牙200多公里的海岸线造成严重污染。这起事故被认为是世界上最严重的燃油泄漏事故之一。随着大型、超大型油轮进入我国水域频率的增加，这种特大溢油事故的隐患也在增加。由于中国对船舶污染的防治能力上落后于发达国家。因此，有人曾经预言：“中国海域可能是未来船舶溢油事故的多发区和重灾区”。因此，如何防止船舶溢油造成水域环境的污染必须引起我国有关部门及船舶防污管理人员的高度重视。 二、溢油对人类的危害 石油是不溶于水的化合物，进入海洋中的石油会在海面上形成大面积的油膜，影响了大气中的氧气进入海水中和海洋对大气中二氧化碳等温室气体的吸收，使温室气体相对增多，进一步使全球变暖。漂浮在海面的油膜降低了光的通透性，影响海区的海空物质交换，从而使海洋产氧量减少，海洋生物多被窒息而死。海鸟特别容易受到石油的污染。海鸟的两层羽毛一起为鸟儿保暖和防水。当石油附着在鸟身上时，会快速破坏羽毛的防水和保温性能，导致大多数海鸟死于饥饿，溺水和低体温。海洋石油污染对周边海洋渔业，特别是贝类及养殖业的危害是毁灭性的。油污会玷污渔网、养殖器材和渔获物；受污染的鱼、贝等海产品难以销售或不能食用。此外，原油溶解后的分散状态和乳化状态所造成的污染，是由油膜经溶解、分散等一系列过程转化而来的，这一过程极易产生多种有毒化合物质。更为严重的是，海面浮油内的一些有毒物质会进入海洋生物的食物链，进而影响人们的健康。据分析，被污染海域内的鱼、虾等生物体内的致癌物浓度明显增高。这一方面毒害海洋生物本身，另一方面可通过食物链最终聚集在人体内，从而对人类健康造成严重危害。
溢油事件应急预案 程序编号： 版本及修改号： 批准日期： 生效日期： 受控状态： 发放编号：
1 目的 为对溢油事件做出快速有效的处理，防止油类污染扩大造成环境污染，保护水域环境和资源，特制定本应急预案 2 适用范围 本应急预案适用于公司在修船舶、浮坞及码头含油污水处理过程中发生的溢油事件。 3 定义与术语 无。 4 组织机构和职责 4.1 成立溢油事故应急处理小组，小组成员机构如下： 组长： 副组长： 组员： 4.2 职责： 4.2.1 组长为现场总指挥，负责指挥溢油事件处理及决策各项应急措施，负责对外报告和求援。 4.2.2 生产部经理和安监部经理任副指挥，生产部负责协调组长落实应急处理的队伍、人员，落实码头辅助设施到位。安监部负责清污行动的安全监控，监督各项应急措施的落实（防火防爆、防污染扩大等），做好相关资料记录。 4.2.3 交运车间负责带缆艇的指挥调配。 4.2.4 人保部负责溢油区域的警戒，维持秩序，保护现场。 4.2.5 保障部负责保管和提供清油所需的物资（清油剂、洗衣粉、棉布等）。 4.2.6 单船总管负责与船方的沟通和联系，并采取适当的防范措施。 4.2.7 单船安全主管负责溢油区域的防火、防爆安全控制工作。 4.2.8 坞修车间清油队听从指挥，负责执行清污工作。
5 溢油应急反应能力和资源 5.1 本公司目前仅具备在短时间控制、清除小规模(2吨以下)油污的设备和能力，如发生大规模溢油事件须求临近区域或海事部门的支援（##溢油公司）。 5.2 配备了应急处理队伍，一旦发生溢油事件，溢油应急指挥人员可根据情况需要、动员、调配人力资源投入行动。 5.3 本公司目前的溢油应急处理设备资源如下：清油队伍的吸油毡回收船1艘、围油栏220米、吸油粘、消油剂等。 5.4 溢油应急处理时使用对讲机联络频道为7频道，事故第一目击者或现场作业班组应及时将信息传递给溢油应急处理小组。联系电话如下：############。 6 敏感区域保护原则和溢油预测 6.1 码头情况简介：码头长355米，分1号、2号两个泊位；上游方向为2号码头（近有乙炔站），下游为1号码头。 6.2 敏感区和资源保护的防护原则：一旦发生溢油事件，首先原则是保护重要的目标和控制油污扩散，其次是清除油污。如果设备、材料和人力不足以对敏感区域提供有力的保护，指挥人员将综合考虑各种相关因素，根据溢油扩散、漂散、漂移轨迹预测，决定优先保护顺序。 7 溢油事件报告和警告 7.1 溢油事件报告 当本公司码头发现、发生严重溢油污染事件时应立即向总指挥报告，由总指挥向海事部门报告，报告内容、形式见附表。 7.2初始报告（带*号表示尽可能提供）： 7.2.1报告人姓名、单位、电话或通话频道 7.2.2报告日期和时间 7.2.3事件船舶名称 7.2.4事件发生日期和时间 7.2.5事件发生地点（经纬度或最近的陆地标记）
卫星遥感监测海上油田溢油 随着世界海洋运输业的发展和海上油田不断投入生产，海上溢油事故频发，在最近30年里，全球溢油量超过4500万立方米的事故就有62起。近年来，在中国海域也发生过多起恶性溢油事故，其中在胶州湾发生的两起外轮溢油事故，共溢出原油4000多吨，使200公里海岸及10余万亩滩涂养殖场受到污染，水产资源遭到严重破坏。溢油事故往往造成大面积海域污染，造成严重的生态破坏，引起了各国政府的重视。世界各国都积极参与海上溢油的监视和遥感监测。基本方法就是航空遥感、卫星遥感和雷达遥感监测。由于我国经济飞速发展和石油战略储备的需要,海上石油运输量猛增,油轮数量增加且呈大型化趋势,这就增大了溢油事故,尤其是大型溢油事故的可能性。船舶发生溢油污染事故后,需要采取及时、有效的应急反应行动,以减少溢油的危害,保护海洋环境和人命财产。 而提起海上油田溢油，我们不得不说洋流对漂油的作用。洋流的流速，流向，无疑是船舶选择航线，准确定位和掌握航向、航速的重要参数。表层流，中层流和深层流还都会影响气候，生物地球化学循环和海洋生物链。目前常用的观测方法是海上浮标观测，是一种少、慢、差，费的方法。西方各国利用卫星平台上装置的雷达高度计，完全可以完成海上浮标的观测任务。雷达高度计发射不间断的脉从计算海面返回卫星的时间差来测量海面拓扑，用这种海面拓扑再与已知的水准平面比较，推导出海面高度差。例如在2010年发生在墨两哥湾的溢油事故中，溢油漂移趋势受到洋流的作用,漂移方
向与洋流方向一致.研究表明,至5月1日对溢油处理与漏油处封堵的努力效果甚微,油污面积有继续扩大趋势,油污漂移方向与洋流具有较强相关性.该研究验证了光学遥感图像可以很好地对溢油事故造成的溢油范围进行监测,结合GIS的空间分析功能和洋流等信息可对溢油面积和溢油漂移趋势进行监测与分析,从而为溢油控制与清理提供重要参考信息。 人类社会正面临着“资源日趋枯竭、环境日益恶化和人口不断剧增三大威胁而且这种态势也有进一步加剧的趋势已经严重威胁到了人类的未来发展。人们不得不重新思考自己与自然的关系重新确定自己新的行为方式。同时人们也不能不为了争取人类的可持续发展去寻找新的发展空间新的资源替代源泉。人类再次把目光和期望转向了海洋。人类在不断满足自己的欲望但又没有充分意识到对海洋带来的危害这就使得海洋污染日趋严重。引发海洋污染的原因是多种多样的其危害的方式、程度都不尽相同。海洋污染主要包括石油类污染、重金属污染、热污染、有机废物和固体废物污染等。其中石油类污染已成为影响海洋生态环境的重要污染物之一。油污在进入海水后受到海浪和海风的影响形成一层漂浮在海面上的油膜阻碍了水体与大气之间的气体交换而且海洋溢油扩散范围大、持续时间长和难以消除。油类粘附在鱼类、藻类和浮游生物上对浮游植物的光合作用产生抑制作用同时其在分解的过程中又消耗了海水中的溶解氧致使海洋生物死亡并破坏海鸟生活环境导致海鸟死亡和种群数量下降破坏了海洋的生态环境。石油污染还会使水产品品质下降造成巨大的经济损失。海洋
船舶溢油应急预案 一、任何船员发现本船发生溢油事故，应立即采取应急措施，同时向船长或值班驾驶员报告。船长或值班驾驶员接到报告后，应立即发出溢油报警信号（一短二长一短声，连放一分钟。），全船人员按《油污染应急计划》中的“检查表”和“溢油应变部署表”实施应急反应。 二、发生溢油的船舶在实施应急反应的同时应立刻按《油污染应急计划》中的报告要求通过有效地通讯手段向应急领导小组和海事主管机关报告，内容包括： 1、发生溢油事故的船名、日期和时间、船位、溢油部位和事故原因、溢油的估计量； 2、溢油海区的气象情况，包括流速和流向、浪高和风浪的方向等； 3、船上货物及燃油种类、数量； 4、溢油控制情况，被污染海区面积，正在采取的措施，要求的援助。 三、应急领导小组协助和指导船舶制订有关处置方案、并协调有关力量和资源协助和指导船舶实施应急。 四、当溢油事故危及人员、船舶安全时，船长有权实施人员撤离或弃船计划，以确保人身安全。 五、对溢油采取的行动按《船上防油污染应急计划》执行。
六、应急结束后填写《事故报告表》，将事故全过程报告指定人员，包括：事故情况描述、应急抢险过程、造成的损失和事故的直接、间接原因。
供受油作业防污染应急预案 一、作业现场一旦发生溢油事故，现场人员应及时采取有效措施，控制泄漏源，尽最大努力减小油品的泄漏量，并对泄漏源进行封堵，防止油污染面积继续扩大，同时组织人力进行回收，禁止私自使用消油剂。 二、在实施应急反应的同时，应立即向应急领导小组和海事主管机关报告，内容包括： 1、事故发生地点及时间； 2、事故原因和泄漏设备的名称、部位； 3、泄漏物的品种； 4、估计泄漏数量、继续泄漏可能性和扩散趋势等； 5、事故现场的环境条件：风速、风向、潮水、波浪、能见度、气温、降雨等； 6、预计可能遭受泄漏污染威胁的地区； 7、已采取和准备采取的防治措施。 三、应急领导小组协助制订有关处置方案、并协调有关力量和资源协助码头和现场实施应急。 四、对溢油采取的行动按《码头污染应急计划》执行。 五、应急结束后填写《事故报告表》，将事故全过程报告指定人员，包括：事故情况描述、应急抢险过程、造成的损失和事故的直接、间接原因。
溢油监测跟踪浮标系统方案 一．系统概述 在目前全社会对海洋环境保护越来越重视的大形势下，各涉海企业和海事监管部门所肩负的责任也越来越重。如何能够有效解决或者应对溢油污染给环境带来的影响这个问题，不仅需要各相关部门和企业的充分认识和高度重视，还要依靠建立完善的管理手段，从制度上上尽可能的避免和减少各种各样的溢油事故的发生。 通过装备先进的溢油监测设备和建立有效的应急反应计划，以便溢油发生时，能尽采取切实有效的措施，降低经济损失和对环境的危害实现保护海洋环境，促进社会、经济的可持续发展。 青岛中环测控有限公司（https://www.doczj.com/doc/8f6946444.html,）研发的溢油跟踪浮标，当溢油事故发生时，通过向溢油发生海域投放溢油跟踪浮标监测，能准确的了解溢油的漂移扩散方向，漂移扩散速度，及位置信息，为溢油应急行动提供支持。二．系统组成 2.1系统组成介绍 系统由两大部分组成：溢油监测跟踪浮标设备终端（以下简称终端）和监控中心控制系统。 z溢油监测跟踪浮标设备终端 z监控中心控制系统包括：软件系统和硬件系统 ★软件系统：溢油监测跟踪浮标管理系统
★硬件设备：数据库服务器/通讯服务器。 2.2溢油监测跟踪浮标设备 溢油监测跟踪浮标设备是青岛中环测控有限公司(https://www.doczj.com/doc/8f6946444.html,)为溢油监测活动研发的一款高端产品，首先通过GPS卫星定位系统，然后可以采用AIS通讯方式把浮标的位置信息传输到监控中心，经过信号分析系统处理后，通过显示设备展示溢油监测浮标的位置，漂移速度，漂移方向等信息，达到溢油监 测跟踪的要求。仪器外观结构如下： 在海上发生溢油事故 使用方式及原理： 的时候，将设备开启投入到水中后，设备会通过
第11卷 第2期 中 国 水 运 Vol.11 No.2 2011年 2月 China Water Transport February 2011 收稿日期：2011-01-11 作者简介：于全波，烟台打捞局。 港口水域船舶溢油风险分析及管理对策 于全波 （烟台打捞局，山东 烟台 264012） 摘 要：文中简要介绍了目前国内外港口水域受到溢油污染的现状以及有关溢油风险分析研究的现状。并通过对有关溢油风险的分析说明如何对船舶溢油高影响区域进行风险识别。最后从人、船、管理等几方面综合考虑，提出如何采取有效的对策来降低港口水域溢油风险。 关键词：港口水域；溢油；风险分析；管理对策 中图分类号：U675 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）02-0013-02 一、前言 随着石油工业的发展，海上石油运输量不断增加，油轮船队不断增多，导致港口水域发生突发性的各种溢油事故会有增加。当然，发生溢油污染海洋的事故，不会随着油轮增多、海洋石油勘探开发等因素成正比例增加，但发生溢油污染海洋事故的机率呈上升趋势。因此，防治海洋溢油污染，并最大限度减轻、消除其危害是一件刻不容缓的大事。 二、国内外港口水域受到溢油污染的现状 自1993年我国从石油出口国转为石油净进口国以来，石油进口数量不断上升，沿海的石油运输量大幅增加。我国进口的石油90%是通过海上船舶运输来完成的，油轮特别是超大型油轮在我国水域频繁出现，使得原已十分繁忙的通航环境更加复杂，导致船舶溢油污染，特别是重特大船舶溢油污染的风险增大。 据统计，1973~2006年，我国沿海共发生大小船舶溢油事故2,635起，其中溢油50t 以上的重大船舶溢油事故共69起，总溢油量37,077t，平均每年发生两起，平均每起污染事故溢油量537t。我国政府防止船舶溢油污染，保护海洋环境和海洋生态资源的任务非常艰巨。船舶污染应急反应已经成为我国政府面临的重要工作。 国外港口亦面临相同的状况，据英国议会科技办公室统计，自1967年Torrey Canyon 号油轮在英国外海繁盛溢油事故以来，世界各海区已发生特大恶性油轮溢油时间13起，其中溢油最对的高达28万吨，最少的溢油3.7万吨。 三、海上溢油的原因及危害分析 1．溢油事故的产生原因 （1）碰撞，如船舶与海洋钻探塔、石油平台及其附属设施相互撞击而形成的溢油事故是海上多发的溢油事故之一，统计资料表明世界海洋大陆架上油井和钻塔等石油设施达3万余个，因此，碰撞危险时刻存在。 （2）自然力量，如地震，风暴潮、台风等自然力量也会造成石油溢油事故。 （3）海上钻塔或油井失落也相当可观，从世界范围的统计可知，平均每年有10万t 以上的石油失落于海洋。 2．溢油事故的危害 石油本身具有毒性，进入海洋后不仅会对海洋环境、野生动物和养殖资源等造成不同程度的危害，而且这种危害的 周期往往是很长的。如它可以使鸟类的羽毛失去防水、保温能力，使海洋浮游生物受到污染，其他较高级的海洋生物也会由于可捕食物的污染而受到威胁；能使成鱼游离溢油水域，而生活在近岸浅水域的幼鱼更容易受到溢油的污染。当毒性较大的油进入浅水湾时，不论是自然原因还是使用分散剂，都会对该水域的幼鱼造成多方面的危害。 四、船舶溢油事故的影响因素及针对溢油的应急措施 1．现阶段影响船舶溢油事故的主要因素 （1）船舶因素对船舶溢油的影响 ① 根据1997-2007年间我国沿海船舶、码头溢油50t 以上溢油事故统计，溢油50t 以上的溢油事件中，油轮发生的次数占总次数的66.7%；货轮（普通货轮、集装箱轮、客货及散货轮）占30.3%，其他（渔船、散矿等）占3.0%。另一方面，从1997~2007年间的这些溢油事件中总的溢油量来看，由油轮溢油事件构成的溢油总量为96,987t，而由非油轮船舶所构成的溢油总量为2,063t，两者比例为47：1。根据上述基本分析，可得出初步结论：船舶溢油事件中，油轮在溢油事件发生次数和溢油量都占有绝对势。 ② 船舶船龄对溢油的影响 船舶的船龄越大，其发生船舶海事、溢油事故的可能性越大。同时船舶船龄长，其制造技术水平往往落后，加上船舶各种设备的老化、技术状态不佳，一旦发生溢油事故，其对溢油的控制往往无能为力，无法有效地遏制溢油的态势，继而使得船舶的溢油事故规模扩大。根据以上分析可得出船舶船龄越大，其发生溢油事件的可能性越高。 （2）船舶管理方面对溢油的影响 一直以来，航运界认为船舶良好的技术状况是保障海运安全的重要条件，这需要管理要到位，而负责船舶营运的安全管理公司没有严格履行海上安全和防止污染的有关规定是事故发生的重要原因。 （3）人员素质方面对船舶溢油的影响 从事故调查分析发现，大多数事故的发生与人的因素密不可分，几乎每起事故都存在违章现象。如责任心不强、安全意识薄弱，实操水平低下，应急反应能力弱等，增加了发生事故的隐患。 2．现阶段减少油轮溢油风险的措施
首钢京唐钢铁联合有限 责任公司港口海上溢油应急预案 第一章总则 第一条编制依据 按照唐山市港航管理局《唐港航字号》文件关于制定《海上溢油事件应急预案》的要求，根据《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《化学危险品安全管理条例》等法律、法规的有关规定，结合港口码头实际情况，制定本预案。 第二条编制目的 通过有效的应急响应救援行动，最大限度地降低溢油事件对海洋污染的后果，包括人员伤亡、财产损失和环境破坏。 第三条编制原则 建立高效、集中、统一的应急指挥系统，充分发挥人、财、物优势，最大限度控制突发溢油事件造成的损失。 第四条预防原则 坚持“响应迅速，救援得力，环保得力”和“谁主管，谁负责”的原则。 第五条适用范围 本预案适用于首钢京唐钢铁联合有限责任公司管辖范围内港口所辖水域溢油突发事件。 第二章基本情况
第六条地理位置 首钢京唐钢铁联合有限责任公司港口于曹妃甸港区内。位于唐山市南部70公里南堡地区曹妃甸岛附近，东距京唐港55km，西距天津港65km，距北京约230km。曹妃甸岛为优良深水港址，前沿为渤海湾主潮流通道的深槽海域。 第七条气候情况 属暖温带、滨海半湿润、大陆性季风气候区，年平均气温摄氏10度左右，年平均降水量610毫米，全年无霜期180天。 第八条灾害源及事故特点 （一）突发风暴潮：四季风多，平原滩涂无高山屏障，有形成飓风的可能，秋冬季有大风暴潮的历史记载。 （二）重大危险源：辖区内码头一期一步成品码头工程地处唐山市沿海曹妃甸工业区内港池东侧全长4.165km，现北段2km码头结构分三个标段，分别由上海港务工程公司、天津深基公司、中交一航五公司、中交一航四公司、中交上海航道局、中水电十三局正在施工，厦门港湾监理咨询有限责任公司进行监理。 （三）特种设备与作业：大型设备门机4台。 （四）水上作业：货运船舶、施工船舶等。 （五）人员聚集场所：港口码头配套楼。 第三章组织机构及职责 第九条组织机构与职责 组织机构：首钢京唐钢铁联合有限责任公司公司运输部港口物流公司 总指挥：朱军安
北京师范大学环境数据采集与分析期末论文 题目：SAR海面溢油监测方法__ 姓名：董海洋 学号：200911181031 年级：2009级 专业：环境工程
SAR海面溢油监测方法 摘要：海洋溢油发生后，准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。本论文以海面溢油为研究对象，讨论了利用SAR采集数据监测海面溢油的方法，重点在SAR图像中溢油数据的处理、MODIS监测海面油膜厚度、基于GIS的遥感溢油监测系统和中国海溢油分布等方面进行研究。 关键词：SAR、海面溢油监测、溢油数据的判别分析、GIS 1前言 1.1研究意义 海上石油污染是海洋污染中最严重的因素，也是最复杂的海洋污染问题之一。石油污染进入海洋后对海洋环境的危害是多方面的。从自然环境到野生动物，从自然资源到养殖资源等都会受到不同程度的危害，并且这种危害的周期冗长，修复过程复杂。 海洋石油污染有多种途径，既有天然来源如海底油气藏烃渗漏和沉积岩石的侵蚀，也有沿岸工业污水和生活废水的排放、海洋倾废，更有海上石油运输和生产所造成的石油泄漏。其中以船舶溢油事故和汕井井喷事故对海洋环境造成的影响最为严重，主要因为这类事故多发生在近海海域和恶劣天气，短时间内排入大量石油烃，造成生态环境毁灭性的损害，严重影响周边区域的人民生活。 我国的海洋油污染问题由来已久，60年代即有发生，1973年在大连港就发生了由于船舶（“大庆36”)而造成了多达1400吨原油溢出的事故；1978年改革开放以来，由于经济发展的需要，我国对石油的需求不断增加，尤其近年来油船数量和吨位不断增加，油轮进出港口次数日渐增多，船舶发生事故的几率也随之增加。1973年到2003年，我国沿海及内河水域发生船舶溢油事故共2353起，平均3天半发生一起。其中，溢油量50吨以上的重大溢油事故62起，平均每年两起，总溢油量34189吨，平均每起溢油量551吨。 海洋溢油发生后，能否准确及时的监测溢油对于海洋环境保护具有重要意义。过去检测油膜主要依靠直接测量，一种方式是飞机或船只进入溢油发生区域，利用人眼直接判断海面油膜以及估计油膜的厚度；另一种方式是利用浮标测量，如国际海洋系统公司的油膜采样浮标，将浮标投入油膜覆盖区域，利用浮标收集的溢油样品进一步测量分析。直接测量方法的优点是获取的数据准确，虚警率低，但是也存在较多缺点，如检测覆盖面积小，判断主观等。 随着卫星遥感技术的高速发展，遥感己经成为监测溢油的最重要和最有效手段之一。利
船舶溢油事故专项应急救援预案 撰写人：___________ 部门：___________
船舶溢油事故专项应急救援预案 1、事故类型及危险程度分析 本工程中的码头施工包括打桩、水上安装以及主体工程，施工辅助作业船舶数量多，船体状况及船舶内部管理参差不齐，如发生船舶溢油事故，易引发环境污染，影响面积广，相关方关注程度高，应急处理困难，企业形象影响损失大，因此船舶防油污工作也是本工程施工项目中的一重点。 2、应急处置的基本原则、应急组织机构及职责 2.1应急处置的基本原则： 2.1.1控制事故影响范围优先的基本原则； 2.1.2保护环境优先的基本原则； 2.2组织机构及职责：见（ 3.2应急指挥机构及职责） 2.3船舶溢油事故应急救援组织为项目部应急救援指挥小组； 3、溢油事故的预防 3.1严格执行资源准入审核制度，船况不佳、船舶内部管理混乱等不合要求船舶不得进场。 3.2加强船机的维修保养，防止船机“跑、滴、漏”油。 3.3油水分离器等油污处理装置正常运行，船舶须备有消油剂等清 第 2 页共 2 页
油污材料以及围油栏等初级油污扩散控制设施。 3.4油污或废油料须由专业资格回收机构进行回收，不得将报废油料和油污排入海中。 4、报告制度与现场事故应急处置措施 4.1报告制度：见（生产安全事故报告流程图） 4.2 事故现场应急处置措施 4.2.1作业过程中发生溢油事故，船长应立即向全体船员发生船舶溢油应急反应部署命令，全体船员按“溢油应急反应部署表” 的规定迅速到达自已的岗位。 4.2.2船舶按有关规定，立即向海上/港航安全监督部门报告，并根据情况向港口有关部门以及与本船有关的部门通报。 4.2.3在确定漏泄和原因的同时，立即采取控制措施，用吸油材料等油污清除设备和材料，把已溢流在甲板上的油围住、收集在一起，将排泄到船外的溢油限制在最小程度。 4.2.4尽快用围油栏或代替物等将溢入海面的油围住防止扩散，同时用吸附材料等回收溢油。 4.2.5最后可用消油剂将油污清除，但使用前必须得到海上/港航安全监督部门的许可，而且必须使用符合技术标准要求的物品。 4.2.6在做最后处理之前，船上应精心地保管回收的污油和清洁使 第 2 页共 2 页
五、公司海上溢油应急预案 1、编制依据 本专项应急预案编制依据下列法律法规： 《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海上交通安全法》、《防止船舶污染海域管理条例》、《1990年国际油污防备、反应和合作公约》、《73/78国际防止船舶造成污染公约》、《海上水质标准》GB3097-1997及《国家突发公共事件总体应急预案》。 2、分级 2.1 海上溢油 本专项预案的海上溢油引起的环境灾害系指在本公司码头专属海域内发生的溢油事件。 2.2 Ⅰ级溢油事件是指海上溢油量超过10吨的溢油事件。 Ⅱ级溢油事件是指海上溢油量为1～10吨的溢油事件。 Ⅲ级溢油事件是指海上溢油量低于1吨的溢油事件。 3、应急报告 3.1 报告程序： 3.1.1 公司发生Ⅰ、Ⅱ级溢油事件，应立即启动公司突发事 件总体应急预案，并在2个小时内向市海事局、市港口管理局、市环保局、市安监局及钦州港区安监局报告。 3.1.2 当公司发生Ⅲ级溢油事件时,公司的相关部门(安全、工程、仓储及商务)应立即组织人员进行处置，在24小时内向市海事局、市港口管理局、市环保局报告。 3.2报告内容:
3.2.1 报告应包括但不限于以下内容: a)溢油事件发生的单位、时间、位置、溢油源、溢油种类、溢油量； b）人员伤亡情况； c）事件简要情况； d）已采取的应急措施； 3.2.2 在处理过程中，要关注事态进展情况，并随时用电话、传真等方式，向应报告部门报告，报告应包括但不限于以下内容：a）现场气象、水质类型、水文条件（潮汐、海涌、涌浪、流速、流向、风速、风向、水温等）； b）已经采取的应急措施和取得的效果； c）预测溢油的扩散趋势和漂移路径； d）溢油事件现场发生或可能发生火灾和人身伤亡情况； e）事件现场周围环境敏感区分布，环境保护目标及其优 先保护次序； f）是否采样和取证； g）现场应急物资储备情况； h）救助请求； 4、应急准备 公司相关部门平时应按如下分工做好应急准备工作： 4.1 安全部 a)认真做好公司海上溢油的风险分析、评估，确定敏感区域及环境保护优先次序； b）组织员工开展溢油处置演练； c）及时修改完善公司溢油应急预案。 4.2 工程部