船舶溢油会对海洋环境造成严重污染，但要找到和确认肇事者非常困难。为了找出溢油船舶，本文提出了一种基于SAR 图像、AIS数据、海洋流场和海洋风场数据，追踪船舶溢油源并找到疑似溢油船舶的新方法。

本文提出了一个双向漂移模型，包括前向漂移模型和后向漂移模型。流程图如图1所示。第一步，在遥感图像上找到溢油区域，并转换为轨迹点。第二步，根据遥感图像的时间和溢油的位置，找到在溢油区域时间之前的AIS船舶数据，并结合当前海洋流场和海洋风场数据，通过前向漂移模型，得到遥感影像采集时船舶轨迹点的位置，计算船舶轨迹点与溢油轨迹点的相似度。同时，根据船舶轨迹点推算可能发生溢油的时间。第三步，结合当前海洋流场和海洋风场数据，利用后向漂移模型得到可能发生溢油时段的溢油轨迹点位置，并计算溢油轨迹点与船舶轨迹点的相似度。第四步，取两个相似度的平均值并进行排序，平均相似度最大的船舶轨迹为可能溢油轨迹，该船舶为疑似溢油船舶。

图1 整体流程图

将本文所提方法应用于实际案例。图2为Radarsat-2卫星拍摄的中国辽东湾海域的溢油，分辨率为13.5 m×7.7m，图像获取时间2019-7-1,22:54:25 (UTC)。以遥感图像上的溢油区域为中心，收集区域在遥感图像采集时间前6小时内经过该区域的AIS信号，如图3所示。经过计算和最终排序，mmsi为412065000，船名为TAIHANG118的船舶轨迹与溢油轨迹点的平均相似度最大，判断该船舶为溢油船舶，该结果与实际报道是一致的。相关结果如图4所示。

图2 遥感图像上的船舶溢油

图3 溢油区域及通过该区域的AIS信号。黑色代表漏油区域，其他颜色代表船只轨迹。

图4 前向漂移模型和后向漂移模型的结果

研究成果于2024年8月在期刊Marine Pollution Bulletin上发表，题目“A new ship tracing technology from oil spills based on multi-source data”。浙江大学博士研究生罗丹为文章的第一作者，南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）南海海岸带变化与物质迁移创新团队核心成员杨劲松研究员和自然资源部第二海洋研究所陈鹏正高级工程师为文章的通讯作者，合作者包括上海交通大学陈新副教授、自然资源部第二海洋研究所郑罡研究员、任林副研究员、赵益智硕士和浙江大学李修楠博士。

本研究得到了国家重点研发计划项目、中国高分辨率对地观测系统项目、自然资源部第二海洋研究所基本科研业务费专项、上海交通大学深蓝计划基金和南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）创新团队项目等的支持。