[發明專利]一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法

有效

• 申請號: 201710806824.1
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107590816B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張鈞萍;王金哲;李彤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G01N21/55
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

本發明涉及水體信息提取及擬合方法，具體涉及一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法，本發明為了解決現有的常規測量很難及時掌握水體變化及水質變化情況，且常規測量有可能無法發現一些污染源和污染源的特征的缺點，而提出一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法，包括：使用水體指數法對遙感圖像進行處理，得到處理后的圖像；對處理后的圖像使用二維Otsu閾值分割，得到閾值分割結果；將閾值分割結果與處理后的圖像取交集，確定取交集后的圖像的光反射率；選取函數模型，使用光反射率及函數模型對溶氧量和高錳酸鹽分別進行計算，得到溶氧量的擬合程度以及高錳酸鹽的擬合程度；根據預設的標準分別選取擬合程度最優的進行擬合。本發明適用于水體信息擬合。

技術領域

本發明涉及水體信息提取及擬合方法，具體涉及一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法。

背景技術

常規水質分析的方法是實地采樣，即通過長時間持續監測并記錄水體中污染物的種類和濃度，根據所記錄的數據，分析水污染變化趨勢，并分級評價水質狀況。為了觀察不同時間不同區域需要進行多地采樣多時采樣，為了對觀察地區水污染變化趨勢有更深的了解，需要對采樣后得數據點進行相應的處理，如剔除異常點等，耗費巨大的人力物力財力；隨著人口增長、城區擴建、工農業污染等，水污染程度不斷惡化，水污染區域持續擴散，進行采樣后的部分水體樣本不能代表所有區域水體污染的分布特征及水質變化情況；地表水容易受到氣候變化、土地覆蓋等人為因素的影響，并且水體的高度動態以及不均勻分布等特性導致通過常規測量很難及時掌握水體變化及水質變化情況；隨著污染源種類的逐漸增多，通過常規測量有可能無法發現一些污染源和污染源的特征。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的常規測量很難及時掌握水體變化及水質變化情況，且常規測量有可能無法發現一些污染源和污染源特征的缺點，而提出一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法。

一種基于遙感圖像的水體信息擬合方法，包括：

步驟一、使用水體指數法對遙感圖像進行處理，得到處理后的圖像；

步驟二、對處理后的圖像使用二維Otsu閾值分割，得到閾值分割結果；

步驟三、將所述閾值分割結果與所述處理后的圖像取交集，確定取交集后的圖像的光反射率；

步驟四、從預設的函數集中依次選取函數模型，使用光反射率以及所述函數模型對溶氧量和高錳酸鹽分別進行計算，得到每一種函數模型對應的溶氧量的擬合程度以及高錳酸鹽的擬合程度；

步驟五、從所述溶氧量的擬合程度以及高錳酸鹽的擬合程度中根據預設的標準分別選取擬合程度最優的進行擬合。

本發明的有益效果為：1、可以及時掌握水體變化及水質變化情況；2、更易提取污染源和污染源的特征；3、本發明成本低，易于實現。

附圖說明

圖1為本發明的基于遙感圖像的水體信息擬合方法的流程圖；

圖2為本發明的閾值分割向量對二維直方圖的劃分；

圖3為改進的歸一化差異水體指數法、二維Otsu閾值分割法的提取結果對比圖，其中圖3a為RGB合成后圖像，圖3b為改進的歸一化差異水體指數法處理后的圖像，圖3c為二維Otsu閾值分割處理后的圖像；

圖4為具體實施方式五中高錳酸鹽擬合曲線圖；

圖5為具體實施方式五中溶氧量反演模型的曲線圖；

圖6為具體實施方式七中配準之后的遙感圖像，其中圖6a為松花江2014年5月與2015年5月配準圖像；圖6b為該水域2015年5月與2015年6月配準圖像；圖6c為該水域2015年5月與2015年7月配準圖像；圖6d為該水域2015年5月與2015年10月配準圖像；