黃妙芬,劉楊,邢旭峰,王忠林,李占強
(1.廣東海洋大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算機學(xué)院,廣東 湛江 524088;2.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)
大連港位于遼東半島南端的大連境內(nèi),始建于1899年,距今已有百余年的歷史。作為中國“一帶一路”重點建設(shè)的15個港口城市之一,長期以來承擔(dān)著東北原油和成品油轉(zhuǎn)運的主要任務(wù)。在原油裝卸的過程中,由于原油泄漏、大型船舶運輸?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致碼頭區(qū)域內(nèi)的水域遭到嚴(yán)重的石油污染,特別是2010年7月16日(簡稱“7.16”溢油事故),中石油大連大孤山新港碼頭的一個儲油罐輸油管線發(fā)生起火爆炸事故,據(jù)估算有1500 t原油進入海洋,隨著海流和潮汐的運動,不可避免地為大連港海域帶來一定的影響[1]。另外據(jù)不完全統(tǒng)計,2010—2014年期間,大連港發(fā)生油泄漏事件6次以上,加之歷史上的各種油泄漏事件的發(fā)生,對大連港水環(huán)境已經(jīng)造成了危害。掌握大連港海域油含量空間分布特征,可為海洋環(huán)境監(jiān)管與污染防治、海洋生態(tài)保護與修復(fù)提供重要的參考依據(jù)。
遙感具有大面積、快速、動態(tài)、低成本獲取區(qū)域信息的優(yōu)勢,目前,利用遙感圖像來提取水環(huán)境石油類污染信息的相關(guān)研究已經(jīng)取得了長足的進展,主要集中在水體石油類物質(zhì)固有光學(xué)特性[2-6]、表觀光學(xué)特征[7-9]、熒光特性[10-13]、石油含量提取[14-19]、海洋溢油監(jiān)測[20-21]等方面。黃妙芬等[22]利用現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和Landsat 8/OLI遙感數(shù)據(jù),采用歸一化處理方法,發(fā)現(xiàn)含油水樣與無油水樣在綠色、紅色和近紅外波段的遙感反射比存在明顯的差異,由此提出了水體石油污染歸一化遙感反射比指數(shù)NDPRI(Normalized difference petroleum remote sensing reflectance index),該指數(shù)可用來判斷水體是否存在油污染,并進一步建立了利用NDPRI來反演水中石油含量的遙感模式,為利用遙感技術(shù)進行海域油含量空間分布特征分析奠定了基礎(chǔ)。
本研究中,利用2018年8月25—27日在遼寧大連港海域連續(xù)3 d的現(xiàn)場測量數(shù)據(jù),以及Landsat 8衛(wèi)星數(shù)據(jù),確定油含量隨時間變化的參數(shù)化模型,修正利用NDPRI指數(shù)反演石油污染濃度的遙感模型,使其適用于大連港海域,并對大連港海域油含量的時空特征進行了分析,旨在為海洋環(huán)境油污染的監(jiān)管與防治提供參考依據(jù)。
圖1為大連港海域空間分布圖。2008年8月,《大連港總體規(guī)劃》中提出了大連港以“一島三灣”(大孤山半島、大窯灣、鲇魚灣、大連灣)綜合運輸港區(qū)的發(fā)展布局。目前,石化產(chǎn)業(yè)主要分布在大孤山半島,有西太平洋石油化工公司(簡稱西太公司)、逸盛大化石化有限公司、福佳大化石油化工公司、大連港油品碼頭、昆侖能源大連LNG碼頭等。石油化工生產(chǎn)及油輪運輸不可避免帶來油污染,這使得大連港成為含油水體光學(xué)特性和油含量變化特征研究的天然試驗基地。
試驗時間為2018年8月25—27日,共3 d,試驗設(shè)3個試驗點。8月25日的觀測點位于“7.16”石油管道爆炸事故點(圖1的A點),當(dāng)時事故發(fā)生的處理辦法之一是用油氈吸附原油成塊沉底,2018年8月20號正好是臺風(fēng)“溫比亞”經(jīng)過大連,狂浪把海底的油物質(zhì)攪動起來,攪動后水體會受到油的影響,加上天氣熱水溫高,沉底的油塊揮發(fā),使得水體含油,該站點水深21.5 m;8月26日的觀測站點位于大連港的航道上(圖1的B點),船舶過往對水體油含量影響較大,該站點水深24.8 m;8月27日的觀測點位于大山島和小山島之間水域的東側(cè)(圖1的C點),與上兩個站點相比,船舶經(jīng)過該站點的頻率小,受到輪船擾動小,隨著漲潮和落潮,流速和流向有明顯改變,該站點水深33.0 m。
表1為3個站點各觀測時刻對應(yīng)的時間和漲落潮過程。對于油含量分析水樣,3 d觀測時刻總數(shù)為30個,每個觀測時刻觀測深度分別為0、3、5、10、15 m,一共獲取150個數(shù)據(jù),其中A站點9:00由于其他配套儀器出現(xiàn)問題缺測,B站點15:00由于流速過大缺測。
為了滿足素質(zhì)教育的需要,培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的人才。體育課程成為了當(dāng)下我國教育教學(xué)課堂十分重要的課程之一,而中長跑教學(xué)內(nèi)容作為其中的一大重要內(nèi)容其教學(xué)有效性更是得到了體育教師的重視。但不難發(fā)現(xiàn),教師在開展中長跑教育教學(xué)活動時經(jīng)?!芭e步維艱”,學(xué)生不配合、教學(xué)壓力大成為當(dāng)下中長跑教學(xué)課堂的最主要問題。所以教師必須探究解決對策、運用核實方法,扭轉(zhuǎn)學(xué)生的抵觸心理,以引導(dǎo)學(xué)生在參與中長跑活動中愛上中長跑活動,從而提高其教學(xué)效率。
1.2.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集 采用便攜式紫外熒光測油儀(美國特納TD-500D)測量油含量,所使用的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)與中國的《海洋監(jiān)測規(guī)范》(GB17378.3—1998)相符。使用儀器測量之前,需先將正己烷和石油類標(biāo)準(zhǔn)物進行混合制備標(biāo)準(zhǔn)油樣,以對設(shè)備的固體標(biāo)樣進行校準(zhǔn),然后在現(xiàn)場使用該固體標(biāo)樣進行標(biāo)定,油標(biāo)樣來自國家海洋環(huán)境監(jiān)測中心。
采用水面之上法測量水體光譜,測量儀器為可見光-近紅外地物光譜儀(美國ASD FieldSpec 3,350~2500 nm),參考板采用30%反射率的標(biāo)準(zhǔn)板。
三是加快建設(shè)墾區(qū)現(xiàn)代熱帶農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新平臺,促進一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。認真抓好湛江墾區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園項目建設(shè),按熱作農(nóng)業(yè)科技園、農(nóng)產(chǎn)品加工物流及展貿(mào)區(qū)、甘蔗高糖高產(chǎn)高抗示范基地、循環(huán)農(nóng)業(yè)示范基地“一園一區(qū)兩基地”格局規(guī)劃,發(fā)展農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài),同時整合墾區(qū)糖業(yè)、畜牧養(yǎng)殖、果蔬種植、市場營銷等資源優(yōu)勢,打造集農(nóng)業(yè)種養(yǎng)、加工、旅游、營銷一體化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),實現(xiàn)循環(huán)綠色發(fā)展。抓好綠色循環(huán)優(yōu)質(zhì)高效特色農(nóng)業(yè)促進項目建設(shè)。
采用數(shù)字直讀式海流儀(SLC9-2DV)測量流速、流向。測量船的吃水深度為3 m,為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,海流計布放深度為6 m。
永光活性湖蘭G在染色時加入適量的元明粉,可以促進染料上染。但是過量的電解質(zhì)會造成染色不勻,引起染料聚集和沉淀同時帶來環(huán)境污染,因此從經(jīng)濟和環(huán)境因素考慮要加入適量的元明粉。本實驗通過改變元明粉用量,分別為20 g/L、30 g/L、40 g/L、50 g/L、60 g/L,研究不同元明粉質(zhì)量濃度對棉條染色深度的影響。染色工藝見表1、實驗結(jié)果見表2。
本研究中研究區(qū)域沒有潮汐觀測站,試驗期間也沒有相應(yīng)的潮汐測量裝置,故采用由海事服務(wù)網(wǎng)http://ocean.cnss.com.cn提供的潮汐數(shù)據(jù)。試驗站點的位置與遼寧省大連市大窯灣(南大圈)港口距離最短(圖1的黃色圓圈點),因而采用大窯灣(南大圈)的潮汐數(shù)據(jù)。
在海洋遙感中,遙感反射率定義為[25]
旅游者的旅游偏好受到旅游者知識集的影響,互聯(lián)網(wǎng)上豐富的信息資源以及較低的信息收集成本改變了人的知識集,也改變了旅游者的旅游偏好。[2]在“互聯(lián)網(wǎng) +”背景下,大部分旅游者已經(jīng)不是簡單的大眾化消費者,也不再簡單地追求單一的旅游體驗,傳統(tǒng)的農(nóng)家樂、采摘園等鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)品已無法滿足當(dāng)前鄉(xiāng)村旅游者的需要。鄉(xiāng)村旅游者更注重自身的體驗和興趣愛好,消費需求更加多樣化、差異化、個性化和小眾化,旅游者對鄉(xiāng)村旅游產(chǎn)品的品質(zhì)體驗要求更高、參與性更強,自助、個性和休閑成為當(dāng)前鄉(xiāng)村旅游需求的特征,鄉(xiāng)村旅游消費呈現(xiàn)出精眾化的特征。
從圖2可見:根據(jù)日變化特征來看,大連港主要為不正規(guī)半日混合潮港,一天內(nèi)有兩個漲落潮過程;一天中兩次漲落潮的漲潮時時長和最高潮高及最低潮高不等,漲潮時要長于落潮時,兩次高潮的潮高位置不同,但兩個低潮位置相差不是很明顯。
分析圖2還可以看出,A站點、B站點和C站點的最大高潮與次大高潮潮高分別相差0.67、0.63、0.58 m,最低潮與次低潮潮高分別相差為0.05、0.17、0.22 m,可見,連續(xù)3 d,最大高潮與次大高潮潮高之差在逐漸減小,而最低潮與次低潮潮高之差在逐漸增大。
圖3為觀測期的流速和流向,圖中0°表示正北方向,線條的長度表示流速的大小,箭頭所指方向為流向。
分析圖3可以看出,所有站點處于不同漲落潮時刻,海流方向和流速不同。A站點受潮汐影響明顯,漲潮為西向流,落潮為東向流,流速為27~65 cm/s。B站點漲潮為東南向流,落潮為西南向流,總體看南向流為主,該站點位于航路上,海流的測量受到過往船舶的影響比較大,流速為22~75 cm/s。C站點位于大三山島和二三山島之間的偏東方向,兩島之間形成的水道對海流產(chǎn)生一定程度的影響,總體看漲潮時為南向流,落潮時為西向流,流速為21~85 cm/s。
表2為六次方多項式擬合的R2匯總。分析表2可以看出:A站點擬合的R2為0.70~0.92,B站點擬合的R2為0.89~0.98,C站點擬合的R2為0.73~0.94,均有較好的擬合效果;5 m和10 m水深擬合效果都較好,均在0.83~0.98之間。這表明,油含量隨時間的變化可以用6次方多項式函數(shù)來描述。
淋巴結(jié)反應(yīng)性增生以及淋巴結(jié)結(jié)核L/S比值明顯較淋巴瘤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌高,差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),淋巴結(jié)反應(yīng)性增生以及淋巴結(jié)結(jié)核短徑明顯高于淋巴瘤短徑以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌,差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),淋巴結(jié)反應(yīng)性增生L/S比值明顯高于淋巴結(jié)結(jié)核,差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),淋巴結(jié)反應(yīng)性增生PSV明顯低于淋巴結(jié)結(jié)核、淋巴瘤以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌,差異存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),淋巴瘤與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌PSV差異不存在統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表2。
(1)A站點呈U型變化特征,漲潮時刻油含量呈現(xiàn)下降的趨勢,因為漲潮時海水從東邊過來,外海水會沖淡該站點本身具有的油含量;落潮后海水從西邊過來,帶來西面的高油含量水,使得油含量有明顯的增加。
(3)C站點從7:00—11:00平穩(wěn)變化,油含量相對比較高,這是由于漲潮時海水為從西北大連灣海域過來,帶來一定的油污水,使得油含量相對較高,11:00—13:00出現(xiàn)一個陡降后,13:00—16:00油含量又是平穩(wěn)變化,但處于一個低值范圍,這主要是因落潮時為西向流,海水從外海過來,加上這個區(qū)域遠離油污水的影響,故油含量比較低。
(2)B站點在漲潮時刻不同深度的變化比較平穩(wěn),11:00落潮后,0、3、5、10 m深度的油含量急劇上升,15 m深度變化不大,到16:00停潮時油含量又開始下降。
(4)從濃度的變化值來看,A站點油含量為0.7~4.1 mg/L,B站點油含量為1.0~9.3 mg/L,C站點油含量為0.2~7.8 mg/L,3個觀測站點中,B站點油含量全天處于高值狀態(tài)。
對所有油含量隨時間變化曲線進行擬合,結(jié)果如圖5所示,發(fā)現(xiàn)可以用六次方的多項式來擬合曲線,即
Cp=az6+bz5+cz4+dz3+ez2+fz+g。
(1)
其中:Cp為水中石油物質(zhì)濃度(mg/L);z為深度(m);a(L/mg·m-6)、b(L/mg·m-5)、c(L/mg·m-4)、d(L/mg·m-3)、e(L/mg·m-2)、f(L/mg·m-1)、g(L/mg)為系數(shù)。
圖4為8月25—27日3 d油含量觀測值。分析圖4可以看出:
從網(wǎng)站https://earthexplorer.usgs.gov/下載2018年8月25日在大連港過境的衛(wèi)星數(shù)據(jù)Landsat-8/OLI,所下載的遙感圖像屬于一級產(chǎn)品,其像元數(shù)值用灰度值(Digital Number,DN)表示,不具有物理意義,因而需要對其進行輻射定標(biāo)。將像元DN值轉(zhuǎn)為入瞳光譜輻亮度,轉(zhuǎn)換公式為[23]。
表2 六次方多項式擬合的R2匯總表
Tab.2 Summary ofR2fitted by the sixth power polynomial
深度depth/mA站點siteAB站點siteBC站點siteC00.820.930.7330.700.910.7550.860.980.94100.830.890.85150.920.940.86
Lλ=ML×Qcal+AL
(2)
其中:Lλ為入瞳光譜輻亮度[W/(m2·sr·μm)];ML為各波段的增益量[W/(m2·sr·μm)];AL為各波段的偏移量[W/(m2·sr·μm)];Qcal為Landsat 8/OLI遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品中的灰度值(DN值,無量綱);ML和AL可從相應(yīng)的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)文件中獲取。
Lλ可由下式表示[24]:
Lλ=Lr(λ)+La(λ)+t0(λ,θ0)Lw(λ)。
(3)
其中:Lλ含義同上;λ為波長(μm);Lr(λ)為空氣分子瑞利散射的輻亮度[W/(m2·sr·μm)];La(λ)為大氣氣溶膠米氏散射的輻亮度[W/(m2·sr·μm)];Lw(λ)為離水輻亮度[W/(m2·sr·μm)];t0(λ,θ0)為太陽方向的大氣漫射透射率(無量綱);θ0為太陽天頂角(°)。
ENVI軟件提供了FLAASH大氣校正模塊,該模塊適用于對高光譜遙感數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)(包括陸地資源衛(wèi)星等)進行大氣校正?;贔LAASH大氣校正模塊,結(jié)合Landsat 8/OLI波段9數(shù)據(jù)進行大氣校正,可得到Lr(λ)、La(λ)和t0(λ,θ0)。將公式(2)計算得到的Lλ和這些大氣參數(shù)代入公式(3),就可得到經(jīng)過大氣校正后的離水輻亮度Lw(λ)。
1.2.2 衛(wèi)星數(shù)據(jù) 本研究中主要用到的Landsat 8衛(wèi)星數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來源于該衛(wèi)星的官方數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)站(https://earthexplorer.usgs.gov/)。Landsat 8搭載的陸地成像儀(Operational Land Imager,OLI)在可見光近紅外及短波紅外設(shè)置了7個波段,波長范圍分別為B1,433~453 nm;B2,450~515 nm;B3,525~600 nm;B4,630~680 nm;B5,845~885 nm;B6 SWIR1,1570~1650 nm;B7 SWIR2,2110~2290 nm;另外設(shè)置了針對大氣校正的波段9,波長范圍為B9,1360~1380 nm;空間分辨率均為30 m,軌道周期/重訪周期為16 d。
下文的算法1中顯示了RAR的過程.在協(xié)議中,源節(jié)點初始化了數(shù)據(jù)包傳送過程.對于發(fā)射機,它檢查其位置是否為第一步.當(dāng)發(fā)射機位于交點上時,會發(fā)生交叉模式.根據(jù)發(fā)射機的定位,發(fā)射機選擇一個方向進行發(fā)送.然后,轉(zhuǎn)到段模式進行轉(zhuǎn)發(fā).如果變送器位于路段上,則使用段模式.根據(jù)所提出的GOF算法,在所選擇的方向上逐跳地發(fā)送分組.特別地,如果沒有可用的鄰居,則發(fā)射機將攜帶分組,直到它接觸可用的中繼.該過程重復(fù)直到目的地接收包.兩種模式的細節(jié)描述如下.
Rrs=Lw(λ)/Ed(0+)。
(4)
其中:Rrs為遙感反射比(sr-1);Ed(0+)為水表面上總的入射輻照度,可由大氣輔助數(shù)據(jù)或模型反演而得。根據(jù)公式(4)可計算出Landsat 8/OLI傳感器過境時的遙感反射比。
取平均值ΔL為17.5 dB/m,ΔL0對于本設(shè)備取120 dB,計算出消聲器長度為L=1 010 mm.
水體邊界提取采用二次改進的歸一化水體指數(shù)(Second modified normalized difference water index,SMNDWI)[26],其計算公式如下:
SMNDWI=(B7-B3)/(B7+B3)。
(5)
其中:B7和 B3分別對應(yīng)的是短波紅外波段(SWIR 2)和綠光波段,波段范圍分別為2110~2290 nm和525~600 nm,SMNDWI值大于-0.1時作為水體處理。
在得到遙感反射比Rrs后需要進一步進行歸一化處理,歸一化處理的表達式為
其中:Rrs′為歸一化后的遙感反射率(無量綱);Rrs,i為第i波段對應(yīng)的遙感反射比(sr-1);本研究中采用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)是Landsat 8/OLI,所以n取值5。將在每個波長處的遙感反射比除以所研究波長范圍的所有遙感反射比的總和,這樣將原始光譜范圍變?yōu)?0,1)范圍,同時通過比值,把有量綱表達式的遙感反射比(單位sr-1)變?yōu)闊o量綱表達式。
(6)
兩組排除標(biāo)準(zhǔn):(1)近1個月內(nèi)未發(fā)生糖尿病急性并發(fā)癥;(2)合并心肝腎功能不全、心腦血管病變及免疫缺陷性疾病者;(3)合并精神疾病及惡性腫瘤者;(4)使用激素或免疫抑制劑者;(5)2周內(nèi)有炎癥、感染性疾病者;(6)高血壓性心臟病、冠狀動脈疾病、先天性心臟病、心包疾病等。兩組患者年齡和性別構(gòu)成比具有可比性(P>0.05)。兩組患者均簽署知情同意書,且研究方案經(jīng)宜昌市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。
水體石油污染歸一化遙感反射比指數(shù)NDPRI(Normalized difference petroleum remote senising reflectance index),其計算公式[22]為
用尊重孩子、尊重自己的方式,化解每一次孩子帶來的挑戰(zhàn),不僅是孩子的成長,也是媽媽的成長?!奥仿湫捱h兮,吾將上下而求索?!焙⒆映砷L不止,媽媽學(xué)習(xí)不止,這是我從正面管教里學(xué)到的,并且正在日復(fù)一日地練習(xí)。
NDPRI=Rrs, G′-Rrs,NIR′/Rrs, G′+Rrs,NIR′。
兩路光電容積脈搏波結(jié)合法利用人體兩個不同部位,如手指、手腕、耳垂間等。根據(jù)測得的兩路脈搏波信號特征點的脈搏到達時間差(Pulse Arrive Time Difference,PATD),通過PATD模型來估算血壓[14]。該方法相比ECG與PPG結(jié)合法,在設(shè)備復(fù)雜度上更加簡單,成本較低。但需要佩戴多個傳感器,且傳感器的時間同步要求度高,一定程度上加大了測量難度。
(7)
其中:NDPRI為歸一化遙感反射比指數(shù)(無量綱);Rrs, G′為綠光波段G(green band)的歸一化遙感反射比(無量綱),即Landsat 8/OLI對應(yīng)的波段3(B3)的歸一化遙感反射比;Rrs,NIR′為近紅外波段NIR(near infrared band)的歸一化遙感反射比(無量綱),即Landsat 8/OLI對應(yīng)的波段5(B5)的歸一化遙感反射比。試驗表明,在本研究區(qū)域,對應(yīng)像元的NDPRI值小于0.49時,該像元有油污染。
文獻[22]中給出了NDPRI反演水體油含量的遙感模式,即
Cp=-7.4629ln(x)-4.6031。
(8)
其中:Cp為水體油含量(mg/L);x為NDPRI值(無量綱)。直接利用公式(8)反演大連港水體油含量時發(fā)現(xiàn)反演的值偏高,主要原因是公式(8)的參數(shù)是基于盤錦遼河油田污水處理廠和配比試驗油含量數(shù)據(jù)而確定,油含量值屬于高值范圍。因而在將該模式用于本試驗區(qū)時需要對參數(shù)進行修正,利用現(xiàn)場光譜數(shù)據(jù)模擬Landsat 8/OLI波段,對參數(shù)進行了修正(篇幅所限,不在此贅述過程),得到適合大連港的油含量反演模型為
此門課程涉及到硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面的知識和技能,學(xué)習(xí)難度較大,三個年級的學(xué)生學(xué)完此門課之后,普遍反應(yīng)上課猶如聽天書,學(xué)不了一半課程絕大多數(shù)學(xué)生就毅然而然的放棄了,學(xué)完之后入門者少之又少。傳統(tǒng)的內(nèi)容安排和學(xué)習(xí)方式如下:
Cp=-6.019ln(x)-9.89。
(9)
將公式(9)應(yīng)用于2018年8月25日過境的LANDSAT 8衛(wèi)星數(shù)據(jù),反演出大連港海水表層的油含量,結(jié)果如圖6所示。對比圖4和圖6可以看出:在8月25日10:34(Landsat-8衛(wèi)星過境)的時候,A站點的遙感反演值在2.7 mg/L左右,與當(dāng)天11:00的實測值(2.2 mg/L)非常接近;此時B站點的遙感反演值在3.9 mg/L左右,與8月26日的實測值4.2 mg/L比較接近;C站點遙感反演值在3.5 mg/L左右,與8月27日的實測值3.8 mg/L比較接近。這表明,公式(9)適用于大連港海域,有較好的油含量反演精度。
從空間分布上來看,大連港海域油含量分布具有明顯的差異,濃度值的變化范圍為0.4~5.0 mg/L;緊貼沿岸的海域油含量相對較低,鲇魚灣東邊及三山島的東邊、北邊呈現(xiàn)高值區(qū),而大窯灣、三山島西側(cè)及A站點的南邊為低值區(qū)。在大窯灣灣內(nèi)沒有石化工業(yè),油含量相對比較低,在1.5 mg/L以下;鲇魚灣東邊及三山島的東邊、北邊都屬于油含量高值區(qū),可達3.5 mg/L以上;在三山島西側(cè)及A站點的南邊出現(xiàn)低值區(qū)域。A站點在衛(wèi)星過境時,處于漲潮階段,為西向流,海水從外海過來,油含量相對較低;B站點為偏西南向流,該站點位于航道上,觀測期內(nèi)油濃度一直都比較高;C站點處于大連灣灣口,北邊受油碼頭和石化生產(chǎn)污水影響較大,而且大量的傾廢物質(zhì)會流經(jīng)這個站點,在觀測階段經(jīng)常能看到成片的油花。
掌握水體油含量隨潮汐的時間變化及水平空間分布特征,對于利用水色遙感反演水體油含量模型精度的提高、研究含油水體輻射傳射特性具有重要的意義。大連港周邊由于石油化工生產(chǎn)企業(yè)的存在,加上歷年所發(fā)生的溢油事故,不可避免地給港口水域環(huán)境帶來一定油污染。
通過分析大連港海域油含量隨潮汐變化數(shù)據(jù),初步掌握了油含量的時間分布特征并確定了參數(shù)化模型。大連港油含量隨時間變化比較復(fù)雜,與潮汐和海流有著密切的關(guān)系,但可以用六次方多項式來描述,這為利用潮汐數(shù)據(jù)推斷油含量的時間變化特征提供了一種有效的方式。通過修正水體石油污染歸一化遙感反射比指數(shù)NDPRI反演水中石油含量遙感模型的參數(shù),確定了適用于大連港的油含量遙感反演模型,并計算出大連港海域的油含量。通過對油含量的空間分布圖及實測數(shù)值進行比對分析,表明修正后的模式所反演的結(jié)果與實際情況比較吻合。
本研究中提出的油含量隨潮汐的時間變化模型及利用遙感技術(shù)提取油含量空間分布信息的模型,有助于實時掌握大連港油含量變化特征,研究成果可為“陸海統(tǒng)籌、以海定陸”的環(huán)境治理思想提供科學(xué)、及時、有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與技術(shù)支撐,還可為水體石油類污染監(jiān)測提供技術(shù)手段。
根據(jù)數(shù)模結(jié)果,采注比為1.2左右時,采收率和經(jīng)濟效益最好。井組日注汽120t,日產(chǎn)液144t左右。采油井按平均原則配產(chǎn),實際生產(chǎn)過程中根據(jù)液面調(diào)整生產(chǎn)制度。因此,館一井組單井采液量24 t/d;館二井組平均單井采液量29t/d。
本研究中數(shù)據(jù)取自大連港海域,所得結(jié)論和所建立的遙感模型是否具有普適性,還需要更多的觀測數(shù)據(jù)來支撐。發(fā)展普適模型而無需根據(jù)不同區(qū)域的測量數(shù)據(jù)來修正相關(guān)系數(shù),這是今后需要進一步研究的工作。
致謝:感謝所有參加實驗的人員!