全球海洋油膜遥感监测
编号:216 访问权限:私有 更新:2023-04-10 18:17:28 浏览:163次 口头报告

报告开始:2023年05月07日 17:05(Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会场:[7D] 7D、遥感与地理信息科学 [7D-1] 7D-1 遥感与地理信息科学

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摘要
海面油膜是漂浮于海洋表面的、短暂存在的液态碳氢化合物薄层,其来源可归纳为自然源(海底油气藏的天然烃渗漏)与人为源(船舶、离岸油气基础设施及陆源排放等)两种。油膜对海洋生物和生态环境有不利影响,其中人类活动产生的油膜影响更加显著,厘清自然源与人为源比例对海洋可持续发展至关重要。然而,受限于油膜分布广泛、位置不定、过程短暂、形态多变等特性,全球尺度海面油膜分布特征尚不清晰,界定油膜不同类型来源的比例仍存在很大的不确定性。
研究从Google Earth Engine云计算平台获取、处理了2014–2019年56万余景Sentinel-1合成孔径雷达影像,提出了半自动化海面油膜识别、提取与分类框架,首次建立了全球10 m分辨率海面油膜数据集。基于该数据集,研究回答了以下问题:
(1) 全球海面油膜分布。全球海面油膜近岸分布特征明显,50%的油膜集中于距岸38千米海域内。油膜聚集程度在不同海区差异明显,在爪哇海、南海、几内亚湾及其周边海域,海面油膜污染最为严重。在地中海、黑海、马六甲海峡、黄海等航运繁忙海域,研究首次观测到21条与航线高度吻合的高密度油膜污染带。
(2) 固定持续排放源清单。根据油膜在时序影像中的空间聚集特征,结合全球海洋油气开发平台数据库(Liu等, 2019)和已有的海底油气管道数据等,构建了海面油膜持续固定排放源清单,含天然烃渗漏、油气平台及管道等。研究发现435处天然烃渗漏,数量远多于以往报告的190处(Wilson等, 1974),其中墨西哥湾、几内亚湾、里海、厄瓜多尔及秘鲁沿岸分布最密集,最活跃的天然烃渗漏位于里海西部和红海入口处;发现137处与油气平台及管道相关的油膜持续固定排放源,绝大多数未曾报道,其中北海、挪威海、几内亚湾、南海及爪哇海分布最密集,而几内亚湾的平台排放油膜频率远高于北海和挪威海的平台。
(3) 自然源与人为源贡献比例。研究发现人类活动产生的油膜占油膜总检测面积的94%,是全球海面油膜的最主要来源,其比例远高于天然烃渗漏产生的油膜(占比6%)。与美国国家研究委员会估算的1990–1999年自然源与人为源比例(分别为46%和54%,按体积计) (National Research Council, 2003)相比,人为源油膜占比增长了近一倍,这揭示了过去20年人类活动对海洋石油污染的影响被严重低估。
研究成果可为联合国可持续发展目标“保护和可持续利用海洋及海洋资源以促进可持续发展”(SDG-14)提供最先进的监测基准,为海洋能源开发、海洋污染治理、环境监管等提供重要的先验知识与决策依据,亦可为基于深度学习技术的海面油膜全自动提取、监测等提供大型训练数据集。
关键词
海面油膜,遥感,合成孔径雷达,Google Earth Engine
报告人
董雁伫
南京大学

稿件作者
董雁伫 南京大学
刘永学 南京大学
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重要日期
  • 会议日期

    05月05日

    2023

    05月08日

    2023

  • 03月31日 2023

    初稿截稿日期

  • 05月25日 2023

    注册截止日期

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