[發(fā)明專利]一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011373429.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112651977A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖飛;劉學(xué)志;宋武政;李陽(yáng);洪瀟瀟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金交信息通信導(dǎo)航設(shè)計(jì)院;金交恒通有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11;G06K9/62;G06Q50/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍

本發(fā)明涉及一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，該方法先根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)域敏感資源監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求獲取遙感數(shù)據(jù)；再針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域目標(biāo)，根據(jù)獲取的遙感數(shù)據(jù)的散射特性和光譜特性制定針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域信息的極化SAR圖像特征分解與合成算法，實(shí)現(xiàn)特征增強(qiáng)以生成遙感圖像和輔助數(shù)據(jù)；然后將生成后的遙感圖像和輔助數(shù)據(jù)針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域信息采用圖像分割方法對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行預(yù)分割；再對(duì)預(yù)分割后的養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，剔除誤判區(qū)域，提供判讀、標(biāo)繪、監(jiān)督分類方法模型和面積計(jì)算功能，得到養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域的常態(tài)化監(jiān)測(cè)，對(duì)礙航養(yǎng)殖進(jìn)行預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上船舶遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著沿海航運(yùn)經(jīng)濟(jì)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，運(yùn)輸船舶數(shù)量的增長(zhǎng)與養(yǎng)殖水域擴(kuò)張之間的矛盾日益突出，導(dǎo)致船只誤入養(yǎng)殖區(qū)的事件頻發(fā)。船只進(jìn)入養(yǎng)殖區(qū)，一方面會(huì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖造成局部破壞、產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)糾紛，另一方面可能發(fā)生漁網(wǎng)絞纏螺旋槳等事故，影響船舶航行安全。因此，及時(shí)獲取養(yǎng)殖水域具體位置、范圍等信息，清除規(guī)劃之外的漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)，對(duì)保護(hù)海上通航環(huán)境、維護(hù)養(yǎng)殖水域航行秩序，保障船舶航行和錨泊安全具有重要意義。

目前，對(duì)沿海水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的監(jiān)管中多采用船舶現(xiàn)場(chǎng)巡航的方式調(diào)查礙航養(yǎng)殖分布，但其存在調(diào)查準(zhǔn)確性低、成本高、客觀性不足、部分水域船舶不易到達(dá)等問(wèn)題。衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前比較熱門(mén)的技術(shù)，這種技術(shù)可以完全依賴儀器本身進(jìn)行觀測(cè)，如利用衛(wèi)星遙感能及時(shí)、同步、大范圍觀測(cè)漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域，微波遙感數(shù)據(jù)穿透性強(qiáng)，在漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要的作用，SAR作為一種主動(dòng)式有源微波傳感器,因其具有全天時(shí)、全天候、多波段、多極化工作方式、可變測(cè)視角、穿透能力強(qiáng)等特點(diǎn)，使得SAR數(shù)據(jù)在漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)方面具有舉足輕重的地位。

目前基于SAR影像的圖像分割的近海水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域分類方法都是根據(jù)某一時(shí)刻漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域在SAR影像上的呈現(xiàn)特征進(jìn)行分類識(shí)別，并進(jìn)行預(yù)處理工作，然而傳統(tǒng)的預(yù)處理工作并非是針對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域，也沒(méi)有分析其散射特性和光譜特性并有針對(duì)性的對(duì)其特征進(jìn)行增強(qiáng)，無(wú)法輔助漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域信息進(jìn)行精確識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有對(duì)沿海水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的監(jiān)管中存在的問(wèn)題，提供了一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)采用微波遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)SAR結(jié)合養(yǎng)殖區(qū)域自動(dòng)分割和檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域的精細(xì)信息提取和分類，提高了漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域的監(jiān)測(cè)效率，能夠?qū)︷B(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)測(cè)，對(duì)礙航養(yǎng)殖進(jìn)行預(yù)警，本發(fā)明還涉及一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種海上船舶漁業(yè)養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步驟：根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)域敏感資源監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求獲取遙感數(shù)據(jù)；

第二步驟：針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域目標(biāo)，根據(jù)獲取的遙感數(shù)據(jù)的散射特性和光譜特性制定針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域信息的極化SAR圖像特征分解與合成算法，實(shí)現(xiàn)特征增強(qiáng)以生成遙感圖像和輔助數(shù)據(jù)；

第三步驟：將生成后的遙感圖像和輔助數(shù)據(jù)針對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域利用圖像分割方法對(duì)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行預(yù)分割；

第四步驟：對(duì)預(yù)分割后的養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，剔除誤判的區(qū)域，提供人工判讀和標(biāo)繪接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的精細(xì)判讀，并提供監(jiān)督分類方法模型以便用戶根據(jù)實(shí)際情況在影像中勾選養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行監(jiān)督分類，結(jié)合養(yǎng)殖區(qū)域面積計(jì)算，得到養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選地，還包括第五步驟：將養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行反饋，對(duì)產(chǎn)生的礙航養(yǎng)殖信息進(jìn)行預(yù)警，并將預(yù)警信息反饋至用戶。

優(yōu)選地，還包括第六步驟：將得到的養(yǎng)殖監(jiān)測(cè)結(jié)果和相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)組織管理、存儲(chǔ)和歸檔。

優(yōu)選地，所述第一步驟是根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)域敏感資源監(jiān)測(cè)的應(yīng)用需求提出遙感數(shù)據(jù)的獲取需求，并根據(jù)獲取需求生成訂單需求，將訂單需求反饋至基礎(chǔ)平臺(tái)以便其根據(jù)訂單需求完成數(shù)據(jù)的獲取、下載和輸出，從而獲取遙感數(shù)據(jù)。