[發明專利]一種城市黑臭水體監測方法和裝置

有效

• 申請號: 202110985115.0
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113436193B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 屈洋旭;王宇翔;關元秀;田靜國;容俊;范磊;黃非;杜燁
• 申請（專利權）人: 航天宏圖信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60;G01N21/84
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

本發明提供了一種城市黑臭水體監測方法和裝置，涉及黑臭水體監測的技術領域，包括：獲取待監測區域的多景影像數據，并對多景影像數據進行處理，得到地表反射率影像數據集和BOCI影像數據集；基于地表反射率影像數據集和待監測區域的預設河段矢量數據，確定出目標河段矢量數據；基于目標河段矢量數據，對BOCI影像數據集進行河段數分類和影像間歸一化處理，得到目標影像數據集；基于城市黑臭水體遙感監測多層結構，根據目標影像數據集和預設參數確定出所述待監測區域內的黑臭河段，解決了現有城市黑臭水體監測無法實現長時間序列的工程化應用的技術問題。

技術領域

本發明涉及黑臭水體監測的技術領域，尤其是涉及一種城市黑臭水體監測方法和裝置。

背景技術

城市黑臭水體是指城市建成區內，呈現令人不悅的顏色和（或）散發令人不適氣味的水體統稱。所謂“黑臭”是水體有機污染的一種極端現象，是由于水體缺氧、有機物腐敗而造成的，已經成為許多大中城市共同存在的環境污染問題。

目前國內外基于遙感影像的城市黑臭水體監測的算法思路主要為基于實地調查結果的相關參數，分析黑臭水體和正常水體的差異，找到進行區分的閾值，并在遙感影像上進行反演，再進行實地驗證的研究層面思路，在實際工程化應用中存在很強的局限性。首先，相關閾值的確定為依據某次地面調查結果得到的絕對值，閾值在空間和時間范圍上均無變化，進行基于遙感數據的城市黑臭水體工程化月度監測的精度很低。第二，僅針對單個像元進行相關參數的反演，使像素噪聲無法被排除，且實際工程化應用的對象為河段，采用基于像素反演的參數進行判斷會使精度大大降低。第三，城市黑臭水體的成因與社會經濟因素密切相關，目前國內外的城市黑臭水體遙感監測大多依據遙感影像和實地觀測的光譜、水色、水質參數等數據，并未引入污染源數據進行進一步分析。第四，很少考慮不同影像間的差異，實際工程化應用的輸入數據為多景影像，不同影像的成像時間、質量均有差異，僅采用單一閾值會使精度大大降低。

針對上述問題，還未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種城市黑臭水體監測方法和裝置，以緩解了現有城市黑臭水體監測無法實現長時間序列的工程化應用的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種城市黑臭水體監測方法，包括：獲取待監測區域的多景影像數據，并對所述多景影像數據進行處理，得到地表反射率影像數據集和BOCI影像數據集；基于所述地表反射率影像數據集和所述待監測區域的預設河段矢量數據，確定出目標河段矢量數據，其中，所述目標河段矢量數據用于表征所述待監測區域內的有效河段；基于目標河段矢量數據，對所述BOCI影像數據集進行河段數分類和影像間歸一化處理，得到目標影像數據集，所述目標影像數據集包括：基準影像數據集和歸一化影像數據集；基于城市黑臭水體遙感監測多層結構、所述目標影像數據集和預設參數確定出所述待監測區域內的黑臭河段，其中，所述預設參數包括：不同季節對應的黑臭河段BOCI相對閾值，預設河段寬度，污染源輻射范圍。

進一步地，所述城市黑臭水體遙感監測多層結構包括：像元層、水體層、河段層和場景層，所述像元層的特征參數為地表反射率，所述水體層的特征參數為BOCI，所述河段層的特征參數為河段寬度，所述場景層的特征參數為污染源輻射范圍。

進一步地，對所述多景影像數據進行處理，得到地表反射率影像數據集和BOCI影像數據集，包括：對所述多景影像數據依次進行正射校正處理、大氣校正處理和影像融合處理，得到融合影像；基于所述融合影像，確定出所述地表反射率影像數據集；計算所述融合影像的BOCI，得到所述BOCI影像數據集。