CN104034270A - 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置 - Google Patents

一种基于无人机的水面油污监测方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104034270A
CN104034270A CN201410259892.7A CN201410259892A CN104034270A CN 104034270 A CN104034270 A CN 104034270A CN 201410259892 A CN201410259892 A CN 201410259892A CN 104034270 A CN104034270 A CN 104034270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned plane
monitoring method
oil
water
method based
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410259892.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吴惠英
周彬
陆军
沙敏
赵雪凤
李亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Heng Chuan Softcom Ltd
Original Assignee
Jiangsu Heng Chuan Softcom Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Heng Chuan Softcom Ltd filed Critical Jiangsu Heng Chuan Softcom Ltd
Priority to CN201410259892.7A priority Critical patent/CN104034270A/zh
Publication of CN104034270A publication Critical patent/CN104034270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30—Assessment of water resources

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于无人机的水面油污监测方法，包括以下步骤：步骤一、无人机在划定区域内巡回飞行，实时记录当前位置，并对所在区域拍照；步骤二、无人机上的热红外传感器探测到油污，根据水和油膜不同的辐射能量而获得水面油膜影像，可由此确定油膜厚度和分布，推算总溢油量，同时记录所处位置；步骤三、计算所需消油剂数量。基于以上方法的水面油污监测装置，包括主控单元、红外传感单元、GPS定位单元、图像采集单元，红外传感单元、GPS定位单元和图像采集单元均与主控单元相连。利用无人机红外遥感技术监测水面石油污染，可作为卫星、航天航空遥感的有力补充。

Description

一种基于无人机的水面油污监测方法和装置
技术领域
本发明涉及一种基于无人机的水面油污监测方法和装置，属于无人机遥感监测领域。
背景技术
江河湖海石油污染属于影响范围广、危害时间长、对生态环境破坏大的一种生态污染，石油污染监测已经成为遥感手段监测水面污染中最重要的应用项目之一。遥感技术应用于水面石油污染监测始于1969年，美国利用机载多波段可见光扫描仪对加利福尼亚圣巴巴拉附近的采油区井喷造成的海上石油污染区进行海面石油污染监测，取得了较好的效果。随后，这方面的应用取得了迅速的发展。我国对水面石油污染遥感监测方面的工作起步较晚，1980年由国家海洋局第一海洋研究所首先开始了我国航空遥感监测海洋石油污染的实验性研究工作。
无人机是一种由无线电遥控或由自身程序控制的不载人飞行器，与卫星遥感，航空航天遥感相比，有着独特的优势，在遥感监测方面可作为它们有益的补充。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于无人机的水油污监测方法，包括以下步骤：
步骤一、无人机在划定区域内巡回飞行，实时记录当前位置，并对所在区域拍照；
步骤二、无人机上的热红外传感器探测到油污，并检测分析油污带的大小、厚度，记录所处位置；
步骤三、计算所需消油剂数量。
步骤二中所述热红外传感器工作在8-14μm波段，在此波段能够最清晰的探测出水面的石油污染。根据水和油膜不同的辐射能量而获得水面油膜影像。水面油膜影像的灰度层次随油膜厚度的增加而变化，可由此确定油膜厚度和分布，推算总溢油量。
步骤三中消油剂的用量根据溢油量和消油剂的去油能力而定。
本发明还涉及基于上述无人机的水油污监测装置，包括主控单元、红外传感单元、GPS定位单元、图像采集单元，红外传感单元、GPS定位单元和图像采集单元均与主控单元相连。所述红外传感单元包括红外辐射计、红外扫描仪、热像仪，图像采集单元为CCD相机。本装置还包括通信单元，主控单元通过通信单元与地面站相连。
本发明有以下有益效果：1、省时、省力且拍照没有死角；2、无人机小巧灵活、便于控制；3、相对卫星遥感监测、航空航天监测，成本较低，容易实现。
附图说明
图1为本发明基于无人机的水面油污监测装置的系统结构图；
图2为本发明基于无人机的水面油污监测方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，无人机搭载的设备包括主控单元、红外传感单元、GPS定位单元、图像采集单元和通信单元，主控单元控制无人机起停，并通过程序对其他单元进行控制。
如图2所示，无人机在划定区域内巡回飞行，同时利用GPS定位系统定位当前位置，利用CCD相机采集水面图像。当红外传感单元感应到油污时，根据水和油膜不同的辐射能量而获得水面油膜影像，进而对油膜的厚度和面积进行分析，同时CCD相机采集油污带的图像数据，否则继续沿预定轨迹飞行。主控单元把分析数据、图像数据、位置信息回传到地面站进行进一步分析，并计算消除油污所需的消油剂的用量。
以上是本发明的较佳实施方式，但本发明的保护范围不限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，未经创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应以权利要求所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于无人机的水面油污监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、无人机在划定区域内巡回飞行，实时记录当前位置，并对所在区域拍照；
步骤二、无人机上的热红外传感器探测到油污，并检测分析油污带的大小、厚度，记录所处位置；
步骤三、计算所需消油剂数量。
2.如权利要求1所述的基于无人机的水面油污监测方法，其特征在于：所述步骤二中热红外传感器工作在8-14μm波段。
3.如权利要求1所述的基于无人机的水面油污监测方法，其特征在于：所述步骤二中热红外传感器根据水和油膜不同的辐射能量而获得水面油膜影像。
4.如权利要求3所述的基于无人机的水面油污监测方法，其特征在于：所述水面油膜影像的灰度层次随油膜厚度的增加而变化，可由此确定油膜厚度和分布，推算总溢油量。
5.如权利要求4所述的基于无人机的水面油污监测方法，其特征在于：所述步骤三中消油剂的用量根据溢油量和消油剂的去油能力而定。
6.如权利要求1所述的基于无人机的水面油污监测方法的装置，其特征在于：包括主控单元、红外传感单元、GPS定位单元、图像采集单元，红外传感单元、GPS定位单元和图像采集单元均与主控单元相连。
7.如权利要求6所述的基于无人机的水面油污监测方法的装置，其特征在于：所述红外传感单元包括红外辐射计、红外扫描仪、热像仪。
8.如权利要求6所述的基于无人机的水面油污监测方法的装置，其特征在于：所述图像采集单元为CCD相机。
9.如权利要求6所述的基于无人机的水面油污监测方法的装置，其特征在于：还包括通信单元，主控单元通过通信单元与地面站相连。
CN201410259892.7A 2014-06-12 2014-06-12 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置 Pending CN104034270A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410259892.7A CN104034270A (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410259892.7A CN104034270A (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104034270A true CN104034270A (zh) 2014-09-10

Family

ID=51465138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410259892.7A Pending CN104034270A (zh) 2014-06-12 2014-06-12 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104034270A (zh)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104618689A (zh) * 2015-01-19 2015-05-13 环境保护部卫星环境应用中心 基于无人机的近海溢油监测方法及系统
CN104656532A (zh) * 2015-01-19 2015-05-27 环境保护部卫星环境应用中心 基于无人机的水源地污染源监测方法及系统
CN104833666A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 中石化石油工程技术服务有限公司 一种溢油检测终端、系统及方法
CN105698715A (zh) * 2016-02-29 2016-06-22 北方民族大学 一种基于无人机的单光束土地面积测量系统及测量方法
CN105698742A (zh) * 2016-02-29 2016-06-22 北方民族大学 一种基于无人机的快速土地面积测量装置及测量方法
CN106094872A (zh) * 2016-08-24 2016-11-09 北京大学深圳研究生院 一种基于无人机的污水暗排口检测方法及系统
CN106149651A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 武汉大学深圳研究院 一种海洋石油泄漏应急处理系统及方法
CN106197380A (zh) * 2016-09-04 2016-12-07 南京理工大学 基于无人机的水生植被监测方法及系统
CN106680282A (zh) * 2017-01-20 2017-05-17 江苏三联安全评价咨询有限公司 一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法
CN106927044A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 武汉理工大学 一种航标机群系统和对海洋污染物进行机群监测的方法
CN106970050A (zh) * 2017-03-10 2017-07-21 北京环境特性研究所 无人机载多波段光电溢油智能检测系统
CN104697449B (zh) * 2015-03-20 2017-11-17 武汉理工大学 海面油污监测装置及监测方法
CN107763439A (zh) * 2017-09-25 2018-03-06 南京律智诚专利技术开发有限公司 一种基于无人机的石油管路巡检方法
CN108257119A (zh) * 2018-01-08 2018-07-06 浙江大学 一种基于近紫外图像处理的近岸海域漂浮危化品检测预警方法
CN108956538A (zh) * 2018-06-28 2018-12-07 中国石油天然气股份有限公司 河流溢油量遥感检测方法及装置
CN111412844A (zh) * 2020-04-30 2020-07-14 重庆交通大学 基于溢油扩展实验的油膜厚度检测方法
CN112184796A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 泰州市金海运船用设备有限责任公司 基于信号传输的海面油污区域实时监测及计算系统
CN114993212A (zh) * 2022-07-18 2022-09-02 扬州宇航测绘科技有限公司 基于视觉灰度和延时摄影的测绘方法和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461236A (en) * 1992-06-09 1995-10-24 Herbert R. Gram Oil spill detection system
US7009550B2 (en) * 2003-06-20 2006-03-07 Peter Moeller-Jensen Method and apparatus for monitoring and measuring oil spills
JP2008089360A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 National Maritime Research Institute 海上流出油リモートセンシング装置
WO2008094236A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-07 Exxonmobil Upstream Research Company Floating dispersant paste
CN101414009A (zh) * 2008-11-15 2009-04-22 大连海事大学 便携式机载海上溢油遥感监测系统
CN103051871A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 天津中科遥感信息技术有限公司 便携式无人机专用热红外相机系统
CN202923888U (zh) * 2012-08-13 2013-05-08 中飞万通(北京)空间技术有限公司 光伏鹰式海域治理无人侦察机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461236A (en) * 1992-06-09 1995-10-24 Herbert R. Gram Oil spill detection system
US7009550B2 (en) * 2003-06-20 2006-03-07 Peter Moeller-Jensen Method and apparatus for monitoring and measuring oil spills
JP2008089360A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 National Maritime Research Institute 海上流出油リモートセンシング装置
WO2008094236A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-07 Exxonmobil Upstream Research Company Floating dispersant paste
CN101414009A (zh) * 2008-11-15 2009-04-22 大连海事大学 便携式机载海上溢油遥感监测系统
CN202923888U (zh) * 2012-08-13 2013-05-08 中飞万通(北京)空间技术有限公司 光伏鹰式海域治理无人侦察机
CN103051871A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 天津中科遥感信息技术有限公司 便携式无人机专用热红外相机系统

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104618689A (zh) * 2015-01-19 2015-05-13 环境保护部卫星环境应用中心 基于无人机的近海溢油监测方法及系统
CN104656532A (zh) * 2015-01-19 2015-05-27 环境保护部卫星环境应用中心 基于无人机的水源地污染源监测方法及系统
CN104618689B (zh) * 2015-01-19 2018-08-28 环境保护部卫星环境应用中心 基于无人机的近海溢油监测方法及系统
CN104697449B (zh) * 2015-03-20 2017-11-17 武汉理工大学 海面油污监测装置及监测方法
CN104833666A (zh) * 2015-05-08 2015-08-12 中石化石油工程技术服务有限公司 一种溢油检测终端、系统及方法
CN105698715A (zh) * 2016-02-29 2016-06-22 北方民族大学 一种基于无人机的单光束土地面积测量系统及测量方法
CN105698715B (zh) * 2016-02-29 2019-01-25 北方民族大学 一种基于无人机的单光束土地面积测量系统的测量方法
CN105698742A (zh) * 2016-02-29 2016-06-22 北方民族大学 一种基于无人机的快速土地面积测量装置及测量方法
CN105698742B (zh) * 2016-02-29 2018-12-21 北方民族大学 一种基于无人机的快速土地面积测量装置及测量方法
CN106094872A (zh) * 2016-08-24 2016-11-09 北京大学深圳研究生院 一种基于无人机的污水暗排口检测方法及系统
CN106149651A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 武汉大学深圳研究院 一种海洋石油泄漏应急处理系统及方法
CN106149651B (zh) * 2016-08-30 2023-12-19 武汉大学深圳研究院 一种海洋石油泄漏应急处理系统及方法
CN106197380A (zh) * 2016-09-04 2016-12-07 南京理工大学 基于无人机的水生植被监测方法及系统
CN106680282B (zh) * 2017-01-20 2019-03-15 苏交科集团(江苏)安全科学研究院有限公司 一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法
CN106680282A (zh) * 2017-01-20 2017-05-17 江苏三联安全评价咨询有限公司 一种环境污染云图分析绘制系统以及污染云图绘制方法
CN106970050A (zh) * 2017-03-10 2017-07-21 北京环境特性研究所 无人机载多波段光电溢油智能检测系统
CN106927044A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 武汉理工大学 一种航标机群系统和对海洋污染物进行机群监测的方法
CN106927044B (zh) * 2017-03-31 2019-10-08 武汉理工大学 一种航标机群系统和对海洋污染物进行机群监测的方法
CN107763439A (zh) * 2017-09-25 2018-03-06 南京律智诚专利技术开发有限公司 一种基于无人机的石油管路巡检方法
CN108257119B (zh) * 2018-01-08 2020-09-01 浙江大学 一种基于近紫外图像处理的近岸海域漂浮危化品检测预警方法
CN108257119A (zh) * 2018-01-08 2018-07-06 浙江大学 一种基于近紫外图像处理的近岸海域漂浮危化品检测预警方法
CN108956538B (zh) * 2018-06-28 2021-03-09 中国石油天然气股份有限公司 河流溢油量遥感检测方法及装置
CN108956538A (zh) * 2018-06-28 2018-12-07 中国石油天然气股份有限公司 河流溢油量遥感检测方法及装置
CN111412844A (zh) * 2020-04-30 2020-07-14 重庆交通大学 基于溢油扩展实验的油膜厚度检测方法
CN111412844B (zh) * 2020-04-30 2021-06-15 重庆交通大学 基于溢油扩展实验的油膜厚度检测方法
CN112184796A (zh) * 2020-09-23 2021-01-05 泰州市金海运船用设备有限责任公司 基于信号传输的海面油污区域实时监测及计算系统
CN114993212A (zh) * 2022-07-18 2022-09-02 扬州宇航测绘科技有限公司 基于视觉灰度和延时摄影的测绘方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104034270A (zh) 一种基于无人机的水面油污监测方法和装置
US20230306674A1 (en) Removable sensor payload system for unmanned aerial vehicle performing media capture and property analysis
CN106682592B (zh) 一种基于神经网络方法的图像自动识别系统及方法
CN101753807B (zh) 一种图像摄取装置
Teleti et al. Sea ice observations in polar regions: Evolution of technologies in remote sensing
CN104132830A (zh) 一种基于无人机的空气采集装置及方法
Serra-Sogas et al. Using aerial surveys to fill gaps in AIS vessel traffic data to inform threat assessments, vessel management and planning
CN104618689A (zh) 基于无人机的近海溢油监测方法及系统
WO2011143622A8 (en) Underwater acquisition of imagery for 3d mapping environments
JP2017104025A (ja) 無人航空機を用いた漁業支援システム
TW200949751A (en) Maritime climate information system and method for collecting and processing maritime climate information
Li et al. Cognitive ocean of things: a comprehensive review and future trends
CN105574206A (zh) 遥感数据与浮标数据自动匹配方法及系统
Silasari et al. Potential of time‐lapse photography for identifying saturation area dynamics on agricultural hillslopes
Tsukada et al. UAV-based mapping of nearshore bathymetry over broad areas
WO2022107620A1 (ja) データ解析装置および方法、並びに、プログラム
CN206004787U (zh) 一种地理国情内外业一体化采集更新系统
Giusti et al. A Drone-Based Multisensory Payload for Maritime Pollutants Detections
Li et al. UAV aerial photography technology in island topographic mapping
CN105784958A (zh) 一种遥控海面油污浓度监测装置
CN203385417U (zh) 一种大尺度植被覆盖度航空动态获取系统
Giusti et al. A compact drone based multisensory system for maritime observation
태순강 et al. Variation characteristics of Haeundae Beach using video image
Stockton et al. Advances in applications for aerial infrared thermography
KR20230047734A (ko) Uav로부터의 비디오 스트림을 사용하여 태양광 패널을 모니터링하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140910

RJ01 Rejection of invention patent application after publication