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你能从太空发现海洋塑料吗?
2019年04月15日    阅读量:48    新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

科学家正在研究一种从太空追踪海洋中塑料碎片的技术。


这是非常具有挑战性的,特别是因为单个垃圾小于卫星可以解决的最小尺寸物体。


但这种方法的工作原理是在水中寻找塑料的反射光特征中国化工网okmart.com


英国普利茅斯海洋实验室进行的早期试验非常令人鼓舞。


劳伦·比尔曼博士告诉BBC新闻说:“你永远不会看到漂浮在海面上的单个塑料瓶,但我们可以检测到这种材料的聚集。”


地球观测科学家一直在试验欧盟的Sentinel-2卫星 - 一对轨道多光谱仪器(MSI),于2015年和2017年发射,由欧洲航天局(Esa)运营。


该二人组的任务主要是制作一张不断演变的地球陆地表面地图,但在此过程中,他们还可以捕捉到沿海水域的景观。


而且,实际上,如果你想监测到海洋的塑料排放,这是一个重要的机会区域,因为全球800万吨的大部分被认为每年通过河流及其河口出海。


在英国,Sentinel对将每隔几天映射一次该区域。


Biermann博士的难点在于卫星的最佳分辨率为10米,这意味着如果图像中的任何物体构成每个像素的特定百分比,则只能检测到它们。


但她有几个对她有利的因素。


首先,漂浮的碎片倾向于在河水进入大海时形成的漩涡,锋面和羽状物中聚集。虽然很多时候这只是植物材料,但塑料等垃圾也会被吸收。


对Biermann博士有利的第二个因素就是Sentinel仪器中探测器的质量。


它们在感知构成光的不同波长的方式上具有很大的清晰度。普利茅斯科学家可以利用这种表现来查询图片中的各个像素,看看他们可能包含哪些对象,即使它们无法直接解析。


它的工作方式如下:海水在近红外线中强烈吸收光线。植物和漂浮在水中的任何其他东西都会反射近红外线。但植物在红色带中会很好地吸收,而塑料则不那么好。还可以从“红色边缘”和短波红外波段收集更多信息。


“植被有一个很好的标志,我们可以寻找,而塑料有不同的标志,”她解释说。


“所以,我们可以开始对像素进行混合,然后说,'对,我检测到的这个像素有多少在我的新浮动碎片指数中是好的和明亮的 - 它有多少似乎是植物材料,什么似乎不是植物材料?'“


开发该指数涉及验证工作,其中哨兵已经溢出了巨大的海藻“森林”,甚至是爱琴海大学科学家在水面上铺设的面板和塑料瓶,以更好地了解光谱差异材料之间。


不列颠哥伦比亚省格鲁吉亚海峡和苏格兰东海岸的后续案例研究都显示了前景。


Biermann博士表示,该技术需要改进,但相信Esa资助的早期研究结果无疑是进一步调查的理由。


下一阶段之一是将机器学习算法应用于图像分析。手动搜索图片非常耗时且最终不实用。自动化是唯一的出路。


Biermann博士认为卫星观测用于监测那些已知的河流热点的塑料排放改善情况。该信息还可以与其他数据集结合,以评估污染的影响。


“如果你知道你的鲸鱼或海豚或其他有魅力的巨型动物在哪里觅食,你想知道他们在这些热点地区可能面临多大的风险。”


比尔曼博士在欧洲地球科学联盟大会上展示了她的研究成果。


标签:行业资讯塑料橡胶
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