【摘 要】
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溢油进入海面,在海洋动力作用下大多会形成不同类型、不同含水率油水乳化物,对环境造成极大危害。油水乳化物类型一般有油包水型、水包油型和三相型。对不同类型油水乳化物准确识别和量化,有助于对乳化溢油乳化程度的评估。LIF是一种有效的海面溢油遥感探测技术,广泛应用于海面溢油遥感探测,但油水乳化物的LIF光谱探测还十分缺乏。本文通过开展实验室油水乳化液LIF探测模拟实验,分析不同油种不同含水率油水乳化液的L
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溢油进入海面,在海洋动力作用下大多会形成不同类型、不同含水率油水乳化物,对环境造成极大危害。油水乳化物类型一般有油包水型、水包油型和三相型。对不同类型油水乳化物准确识别和量化,有助于对乳化溢油乳化程度的评估。LIF是一种有效的海面溢油遥感探测技术,广泛应用于海面溢油遥感探测,但油水乳化物的LIF光谱探测还十分缺乏。本文通过开展实验室油水乳化液LIF探测模拟实验,分析不同油种不同含水率油水乳化液的LIF光谱特性差异,建立不同类型油水乳化物LIF光谱识别模型;定量估算乳化液含水率。主要研究内容包括:首先,开展油水乳化液LIF探测实验室模拟工作,获取了0#柴油、3#煤油和壳牌红壳15W-40机油不同含水率油水乳化液样品和其LIF光谱,分析了不同类型油水乳化液LIF光谱特性差异。通过分析发现不同油种LIF光谱存在明显不同,相同油种不同类型光谱相似但存在特征峰强度和光谱平缓度等特征不同。其次,基于上述实验室乳化液LIF光谱数据,分别用支持向量机、随机森林两种识别模型对三种油不同类型油水乳化液做分类研究。试验结果表明随机森林模型对不同类型乳化液LIF光谱分类识别效果最好。最后,拟合了光谱特征峰强度、峰值比、峰度、偏度等光谱主要特征与含水率的关系函数,提出了油水乳化液类型识别结合拟合关系函数实现对油水乳化液含水率的定量估算的思考,可为海面乳化溢油乳化程度评估提供一定的依据。
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