[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010727109.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN111735503A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰;張永恒;艾曉燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 榆林學(xué)院
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G06T7/33
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44646
• 代理人: 陳彩云

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)，包括衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)；水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊，定點(diǎn)安裝在預(yù)設(shè)地點(diǎn)，用于采集水溫、水位、流速、濁度、化學(xué)需氧量和生化需氧量數(shù)據(jù)；水體移動(dòng)檢測(cè)模塊，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)選擇檢測(cè)地點(diǎn)，用于采集水溫和水位；通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收模塊、水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊和水體移動(dòng)檢測(cè)模塊與監(jiān)控終端的通訊連接；監(jiān)控終端，用于根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)和水體檢測(cè)數(shù)據(jù)得到水資源監(jiān)控結(jié)果。本發(fā)明能夠改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少監(jiān)控所需的硬件成本、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理流程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

水資源是關(guān)乎到社會(huì)正常運(yùn)行的關(guān)鍵性資源種類，我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家，所以提高水資源的綜合利用水平迫在眉睫。為了獲得水資源分布和變化的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，需要對(duì)水資源進(jìn)行監(jiān)控。現(xiàn)有很多中水資源監(jiān)控的手段，比如衛(wèi)星遙感、實(shí)地檢測(cè)等。但是，現(xiàn)有的監(jiān)控手段相對(duì)獨(dú)立，而且不同監(jiān)控手段存在不同的缺點(diǎn)，導(dǎo)致監(jiān)控成本高、數(shù)據(jù)后期處理復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，減少監(jiān)控所需的硬件成本、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理流程。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)，包括，

衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)；

水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊，定點(diǎn)安裝在預(yù)設(shè)地點(diǎn)，用于采集水溫、水位、流速、濁度、化學(xué)需氧量和生化需氧量數(shù)據(jù)；

水體移動(dòng)檢測(cè)模塊，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)選擇檢測(cè)地點(diǎn)，用于采集水溫和水位；

通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收模塊、水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊和水體移動(dòng)檢測(cè)模塊與監(jiān)控終端的通訊連接；

監(jiān)控終端，用于根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)和水體檢測(cè)數(shù)據(jù)得到水資源監(jiān)控結(jié)果。

一種上述的基于大數(shù)據(jù)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括以下步驟：

A、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收模塊和水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊、水體移動(dòng)檢測(cè)模塊通過(guò)通訊模塊將采集到的衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)和水體檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控終端；

B、監(jiān)控終端根據(jù)水體檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；

C、監(jiān)控終端根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)和水體檢測(cè)數(shù)據(jù)得到水資源監(jiān)控結(jié)果；

D、水體移動(dòng)檢測(cè)模塊根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)的修正歷史記錄重新選擇檢測(cè)地點(diǎn)。

作為優(yōu)選，步驟B中，提取水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊、水體移動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星遙感圖像塊，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像塊計(jì)算此位置的水溫和水位，將計(jì)算結(jié)果與水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊和水體移動(dòng)檢測(cè)模塊的水體檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得到衛(wèi)星遙感圖像塊的檢測(cè)偏差值，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像上不同位置的檢測(cè)偏差值擬合出整個(gè)衛(wèi)星遙感圖像的偏差數(shù)據(jù)集，使用擬合出的偏差數(shù)據(jù)集對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行修正；將水體定點(diǎn)檢測(cè)模塊采集的流速、濁度、化學(xué)需氧量和生化需氧量數(shù)據(jù)集成入修正后的衛(wèi)星遙感圖像的對(duì)應(yīng)位置，然后將上述數(shù)據(jù)與不同檢測(cè)位置之間的水文數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行結(jié)合，得到非檢測(cè)位置的流速、濁度、化學(xué)需氧量和生化需氧量的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，步驟B中，擬合出整個(gè)衛(wèi)星遙感圖像的偏差數(shù)據(jù)集時(shí)，根據(jù)擬合位置與不同檢測(cè)位置之間的距離和關(guān)聯(lián)性，建立擬合位置與不同檢測(cè)位置之間的二元權(quán)重值。

作為優(yōu)選，步驟D中，將監(jiān)控區(qū)域分為若干個(gè)子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域保證至少有一個(gè)水體移動(dòng)檢測(cè)模塊，在每個(gè)子區(qū)域內(nèi)，根據(jù)衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)的修正歷史記錄，將水體移動(dòng)檢測(cè)模塊向檢測(cè)偏差值最大的檢測(cè)位置移動(dòng)，根據(jù)子區(qū)域的面積預(yù)先設(shè)置移動(dòng)步長(zhǎng)，每次移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)的距離。