近日，我所海洋遥感探测及应用团队在海洋突发环境污染事件监测领域取得重要研究进展。该团队提出了一种基于扩散模型的空间-光谱-频率约束新框架，突破了复杂太阳耀光条件下溢油自适应卫星检测与乳化状态识别的技术瓶颈，展现了国产卫星在突发性海洋溢油应急中的精细化监测技术潜力。研究成果以“Mapping oil spills under varying sun glint conditions using a diffusion model with spatial-spectral-frequency constraints”为题，发表于国际摄影测量与遥感领域TOP期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》，我所联合培养博士生杜凯为论文第一作者，马毅研究员为通讯作者。

海洋溢油是典型的突发性海洋环境污染事件，光学遥感是监测溢油的重要手段。但在实际应用中，海面太阳耀光的干扰是制约其检测精度的关键因素。强烈的耀光不仅会导致油膜产生“正负对比度反转”现象，还会掩盖油膜的光谱特征，使溢油及其乳化状态难以准确识别。

针对上述这一难题，研究团队充分挖掘我国自主HY-1C/D卫星搭载的海岸带成像仪监测潜力，构建了基于空间-光谱-频率约束扩散模型的溢油检测方法。该方法引入了物理信息引导的双分支频率解析器，利用频域分解技术，分离了由强耀光引起的高频边缘特征和由背景散射引起的低频信息，成功实现了在弱耀光和强耀光条件下的溢油自适应检测；设计了空间-光谱注意力模块，通过增强对空谱差异的敏感度，实现了对非乳化油和乳化油的精细化区分。研究团队还探究了“正负对比度反转角”与油膜折射率之间的物理联系，为未来利用遥感技术反演溢油物理性质提供了新思路。

此外，该研究表明，依托国产HY-1C/D卫星的高频次观测能力，结合新型人工智能算法，有望提升我国对复杂海况下突发溢油事件的自动化监测水平，为海洋环境安全保障提供有力技术支撑。

本研究获得了国家自然科学重大基金课题“典型海洋目标多维高分辨光学遥感识别反演方法与应用验证”、国家重点研发计划课题“陆海承灾体与海洋环境安全事件智能感知及精细化解译技术研究”的联合资助。

太阳耀光反射强度变化导致的溢油正负对比度反转

不同太阳耀光条件下溢油遥感检测结果

呈现正负对比度溢油现象的双星观测与检测结果

论文成果链接：https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2025.11.032