一、背景

海上溢油是造成海洋环境污染损害的主要因素之一。在各种海洋污染中，石油污染无论在发生频率、分布广度、还是在危害程度上均居首位。海上溢油是由事故引起的，如轮船的碰撞、翻船、海上油井和输油管道的破裂、海底油田开采泄漏等。随着世界海洋运输业的发展和海上油田不断投入生产，溢油事故不断增加，往往造成大面积海面石油污染，不仅使海洋、大气自然环境、生态资源受到损害，造成海洋生物的大量死亡，经济蒙受损失，而且严重危害人体健康。溢油事故引发的火灾，还可能会导致海上和沿岸设施、船舶等的损坏。

二、 遥感探测设备

MEDUSA(Multispectral Environmental Data Unit for Surveillance Applications)系统即多光谱环境监测数据处理系统。是由德国OPTIMARE开发的机载遥感系统，它与以往机载遥感系统有相当大的优势，有效提高了数据的实时采集和软件处理方案。MEDUSA系统将多个图像遥感传感器集成在单一用户友好界面，具备网络化的数据采集和处理框架。通过卫星链路可以实现空中监测飞机、水面测量船舶与陆地控制基站的信息传递。其主要功能包括：机载遥感、机载污染监测、机载海事巡逻、任务计划、传感器数据实时显示、飞越区域数据的快速分析、支持各种遥感传感器、海洋污染等级界定、现场自动分析、计算机自动生成分析报告、地球物理参考及GIS(地理信息系统)能力、飞行数据处理及数据后处理、电子海图显示、冗余存储、支持AIS。

MEDUSA系统溢油遥感探测示意图

溢油监测飞机剖面图

MEDUSA机载溢油监测传感器网络结构图

三、解决方案

MEDUSA系统构建方案

以标准配置方案2为例，整个系统包括MEDUSA处理系统、侧视机载雷达(SLAR)、红外线/紫外线扫描仪(IR/UR LS)、微波辐射计(MWR)、激光荧光遥感器(LFS)、卫星通信设备。首先，由侧视机载雷达(SLAR)探测确定溢油区域地理位置，其次，红外线/紫外线扫描仪(IR/UR LS)探测整个溢油区域覆盖面积，微波辐射计(MWR)用于测量溢油区域油膜厚度，激光荧光遥感器(LFS)用于溢油区域油污类型识别，卫星通信设备实现空中监测飞机、水面测量船舶与陆地控制基站的信息传递。经过一整套探测方法可以得出溢油区域地理位置，覆盖面积，油膜厚度，溢油油量，油污类型等基本参数并及时有效地把数据传输给测量船舶，陆地基站等相关部门，为溢油事故的有效评定，后续处理提供了坚实数据依据。性价比一般。

方案1选用了相对价格比较低的可见光扫描仪(VIS LS)，没有配置微波辐射计(MWR)和激光荧光遥感器(LFS)等成本较高的传感器。这样的配置系统构建成本较低，但系统不能探测计算出油膜厚度，溢油油量，油污类型等基本参数。从而给溢油事故的有效评定，后续处理造成了一定的困难，但由于系统的可扩展性很强，将来可以适时加装其它需要的传感器。方案1做为系统初期的构建方案成本较低，同时也能基本满足溢油探测的需要。性价比最高。

方案3采用了高成本的合成孔径雷达(SAR)取代了相对低价的侧视机载雷达(SLAR)，这样的系统配置虽然某些测量参数有所改善，但高昂的构建成本也限制了系统的推广。性价比较低。