[發(fā)明專利]一種河湖岸線采砂監(jiān)測分析的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111062361B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉滿杰;謝津平;徐寅生;奚歌;劉金玉;張福坤;許健
• 申請（專利權(quán)）人: 中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06V20/13
• 分類號: G06V20/13;G06V20/52;G06V10/774;G06V10/82;G06Q50/26;H04L67/125
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發(fā)明公開了一種河湖岸線采砂監(jiān)測分析的方法及裝置，包括：獲取河湖岸線范圍的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)；根據(jù)河湖岸線管理范圍線進(jìn)行數(shù)據(jù)范圍掩膜，并根據(jù)時間和空間覆蓋情況篩選待處理的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)；建立采砂現(xiàn)象識別樣本庫，并訓(xùn)練模型，利用訓(xùn)練好的模型對待處理的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采砂現(xiàn)象智能檢測識別，并進(jìn)行采砂現(xiàn)象識別結(jié)果的優(yōu)化處理；對不同期衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的采砂現(xiàn)象智能檢測識別結(jié)果進(jìn)行疊加分析，獲取采砂現(xiàn)象變化情況；對采砂疑似點(diǎn)位向外業(yè)查勘APP進(jìn)行信息的推送，并接收外業(yè)核查信息；生成采砂分析報告，并向監(jiān)測指揮系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明快速篩選，并采用采砂影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采砂檢測數(shù)據(jù)庫建立，實現(xiàn)形態(tài)多樣的采砂現(xiàn)象自動識別，提高了工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利行業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體說，是一種河湖岸線采砂監(jiān)測分析的方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，“亂占、亂采、亂堆、亂建”的“四亂”問題在很多城市的河湖管理中屢除不盡，擅自侵占河湖岸線非法建筑、非法圍墾湖泊(水庫)、非法采砂等嚴(yán)重影響水生態(tài)、水環(huán)境的水事違法行為時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了城市的河湖生態(tài)環(huán)境和人居幸福指數(shù)。“四亂”整治已經(jīng)成為城市河湖監(jiān)管工作的主要內(nèi)容。

目前，部分地區(qū)“四亂”清查整治工作已相繼展開，清查工作主要還是靠傳統(tǒng)的基層河湖管理人員進(jìn)行實地排查、統(tǒng)計方法進(jìn)行；但是，各水利部門人員短缺，巡河任務(wù)繁重，存在著監(jiān)管范圍不全面、監(jiān)管周期過長、信息獲取不準(zhǔn)確、問題匯總統(tǒng)計難等問題。隨著國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項的持續(xù)推進(jìn)，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)資源日益豐富，是實現(xiàn)河湖由監(jiān)督性監(jiān)管向周期性、常態(tài)化監(jiān)管轉(zhuǎn)變，建立長效監(jiān)管機(jī)制的重要支撐。針對海量的遙感數(shù)據(jù)資源，可充分利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行“四亂”專題要素影像特征自動解譯和判讀，再結(jié)合少量必要的人工目視解譯，即可提高河湖監(jiān)管信息提取的速度和準(zhǔn)確率，在節(jié)省人力物力的前提下，為城市水利行政部門提供對轄區(qū)內(nèi)河湖的科學(xué)有效的監(jiān)管。

目前，基于衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行河湖“四亂”監(jiān)測任務(wù)已經(jīng)成為主要趨勢，但是河湖延伸距離大，范圍廣，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)量大，單靠人工目視解譯查找“四亂”現(xiàn)象點(diǎn)位的任務(wù)非常重，可通過智能分析方法及裝置提高“四亂”識別效率。

河湖“四亂”監(jiān)測任務(wù)包括基于輿情監(jiān)督、電話舉報等方式的巡查，基于衛(wèi)星影像“四亂”識別的詳查，基于無人機(jī)航拍取證的核查和基于不同時期影像對比的復(fù)查。

但是，現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：未考慮覆蓋河湖范圍的衛(wèi)星影像篩選單元，無法實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的必要分析和數(shù)據(jù)的快速選取；未考慮采砂現(xiàn)象智能識別單元，無法實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)采砂點(diǎn)位的自動檢測和標(biāo)注；未考慮采砂活動動態(tài)分析單元，無法方便、快捷的實現(xiàn)不同時期采砂活動的變化分析；未考慮采砂分析結(jié)果的轉(zhuǎn)發(fā)功能，無法快速方便的將采砂信息上報給各河湖保護(hù)管理部門。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種河湖岸線采砂監(jiān)測分析的方法及裝置，實現(xiàn)“四亂”識別結(jié)果與無人機(jī)取證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與接收功能，實現(xiàn)決策指揮的輸入與傳輸功能，生成當(dāng)天的監(jiān)測任務(wù)計劃，并根據(jù)監(jiān)測分析結(jié)果實現(xiàn)“四亂”現(xiàn)象的標(biāo)記和報告的生成。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種河湖岸線采砂監(jiān)測分析的方法，包括：獲取河湖岸線范圍的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)；根據(jù)河湖岸線管理范圍線進(jìn)行數(shù)據(jù)范圍掩膜，并根據(jù)時間和空間覆蓋情況篩選待處理的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)；建立采砂現(xiàn)象識別樣本庫，并訓(xùn)練模型，利用訓(xùn)練好的模型對所述待處理的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采砂現(xiàn)象智能檢測識別，并進(jìn)行采砂現(xiàn)象識別結(jié)果的優(yōu)化處理；對不同期衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的采砂現(xiàn)象智能檢測識別結(jié)果進(jìn)行疊加分析，獲取采砂現(xiàn)象變化情況；對采砂疑似點(diǎn)位向外業(yè)查勘APP進(jìn)行信息的推送，并接收外業(yè)核查信息；生成采砂分析報告，并向監(jiān)測指揮系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

具體包括以下步驟：

S1衛(wèi)星影像獲取：在衛(wèi)星資源應(yīng)用中心獲取多光譜遙感影像，以待監(jiān)測區(qū)河道矢量線為選取標(biāo)準(zhǔn)，將線矢量轉(zhuǎn)換為2km寬的面矢量，選取覆蓋面矢量的衛(wèi)星影像，選擇同一時間序列的影像數(shù)據(jù)，將面矢量文件、河道管理范圍線矢量文件和影像數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器上；