摘要：油膜厚度是溢油量估算的一个关键参数,是水面溢油事故评价的重要指标。为了确定不同油品油膜厚度的特征响应谱段以及Landsat TM/ETM多光谱遥感探测水面油膜厚度的可行性,以渤海海水为背景水,重原油、轻原油、柴油和汽油为实验油品,将石英卤素灯作为模拟太阳光源,ASD FieldSpec3便携式光谱仪作为探测仪器,在暗室开展了不同厚度油膜模拟及其光谱测量实验。通过计算油膜厚度与其在全谱段(350~2500 nm)范围反射率的相关系数,确定了4个重原油、7个轻原油、6个柴油和4个汽油油膜厚度的特征响应谱段;针对Landsat TM/ETM多光谱数据,根据其传感器的光谱响应函数,将不同厚度油膜的全谱段光谱进行重采样,获得不同厚度油膜在Landsat数据对应波段的反射率,通过制作油膜厚度-多光谱指标(波段反射率、波段比值)散点图,发现指示油膜厚度的特征多光谱指标,建立基于特征多光谱指标的油膜厚度估算模型。研究结果表明,对于重原油,波段B4反射率和波段比值B 4/B 5是较好的光谱指标;对于轻原油,波段比值B 1/B 2和B 1/B 3是较好的光谱指标;对于柴油,波段B1和B2反射率以及波段比值B 1/B 2,B 1/B 3,B 1/B 4,B 2/B 3,B 2/B 4和B 3/B 4都是非常好的光谱指标;对于汽油,所有多光谱指标都存在分段特征,没有特别好的光谱指标。基于重原油、轻原油和柴油在全谱段范围内各自具有的多个油膜厚度特征响应谱段,Landsat TM/ETM多光谱遥感数据可以用于水面重原油、轻原油和柴油的油膜厚度估算。

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