Trên bề mặt biển thường xuất hiện các vết đen do tràn dầu hoặc chế phẩm hữu cơ được tạo bởi các sinh vật sống trên biển. Khi vết dầu xuất hiện trên biển sẽ ảnh hưởng đến dao động sóng trên bề mặt biển. Do đặc tính độ nhớt của dầu sẽ làm giảm dao động của các sóng ngắn, tăng sức căng mặt ngoài và giảm áp lực của gió tại vị trí vết dầu. Trong điều kiện tốc độ gió trên biển trung bình khoảng từ 2.5m/s – 12.5m/s thì dao động trên biển chủ yếu là sóng mao dẫn trọng lực. Khi xuất hiện vết dầu trên bề mặt biển, trong điều kiện tốc độ gió trung bình thì cường độ tại đỉnh và bụng sóng sẽ giảm và tạo ra gradient áp lực bề mặt có độ lớn ngược với chuyển động của sóng và hình thành sóng Marangoni [34]. Sự suy giảm tần xuất của dao động sóng sẽ cao nhất khi sóng mao dẫn trọng lực và sóng Marangoni cộng hưởng. Hệ số tán xạ phản hồi thu nhận tại bộ cảm siêu cao tần ở vị trí vết dầu trên bề mặt biển sẽ thấp hơn vùng biển không có vết dầu do tác động của sóng Marangoni [34].
(a)
Hình 2.10. Đặc điểm hình ảnh vết dầu trên ảnh SAR (a) Năng lượng tán xạ tại vị trí vết dầu và khu vực xung quanh;
(b) Hình ảnh vết dầu được phát hiện ngoài khơi tỉnh Khánh Hòa (tư liệu PALSAR) Chính do sự suy giảm năng lượng tán xạ phản hồi tại vị trí vết dầu nên hình ảnh vết dầu trên ảnh SAR thường có màu đen, tương phản so với vùng biển xung quanh (Hình 2.10). Sự tương phản của hình ảnh vết dầu và bề mặt biển trên tư liệu ảnh SAR là đặc điểm quan trọng để nhận dạng và phân loại vết dầu trên biển mà các tư liệu viễn thám khác không có được. Các nhà khoa học đã dựa trên đặc điểm này của vết dầu để đề xuất các phương pháp nhận dạng và phân loại vết dầu trên biển từ tư liệu ảnh SAR. Tuy nhiên, do dao động phức tạp của bề mặt biển cùng với các điều kiện tự nhiên trên biển luôn biến động nên độ chính xác và khả năng phát hiện vết dầu trên biển từ tư liệu ảnh SAR phụ thuộc vào một số điều kiện khách quan trên biển.