[發(fā)明專利]水華區(qū)域監(jiān)測方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210031274.1
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114419436A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮煉;侯雪姣
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V20/52;G06V10/56
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 蔡抒楓

本申請涉及一種水華區(qū)域監(jiān)測方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品。根據(jù)目標(biāo)湖泊的衛(wèi)星遙感影像，獲取衛(wèi)星遙感影像中各像元在XYZ顏色空間中對應(yīng)的二維色度坐標(biāo)值，通過預(yù)設(shè)的水華識別模型和二維色度坐標(biāo)值中的橫軸色度坐標(biāo)值，獲取各像元的水華邊界預(yù)測值，根據(jù)各像元的二維色度坐標(biāo)值中的縱軸色度坐標(biāo)值與各像元的水華邊界預(yù)測值，確定目標(biāo)湖泊的水華區(qū)域監(jiān)測結(jié)果。該方法能適用于所有光學(xué)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和不同水文環(huán)境的湖泊，具有較好的通用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水華區(qū)域監(jiān)測方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

隨著水污染的集中，湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨加劇，湖泊水華對湖泊水質(zhì)構(gòu)成嚴重威脅。

基于此，湖泊水華爆發(fā)監(jiān)測成為當(dāng)下的熱點。因衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠從影像上有效區(qū)分水華與湖泊中其他背景物并實現(xiàn)大范圍湖區(qū)監(jiān)測，相關(guān)技術(shù)主要基于遙感實現(xiàn)湖泊的水華爆發(fā)監(jiān)測。

然而，相關(guān)技術(shù)中的水華爆發(fā)遙感監(jiān)測方法不能適用于所有衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和不同水文環(huán)境的湖泊，通用性較差，難以實現(xiàn)長時序不同水文環(huán)境湖泊的水華監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠適用于所有衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和不同水文環(huán)境湖泊的水華區(qū)域監(jiān)測方法、裝置、設(shè)備、存儲介質(zhì)和程序產(chǎn)品。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N水華區(qū)域監(jiān)測方法，該方法包括：

根據(jù)目標(biāo)湖泊的衛(wèi)星遙感影像，獲取衛(wèi)星遙感影像中各像元在XYZ顏色空間中對應(yīng)的二維色度坐標(biāo)值；

通過預(yù)設(shè)的水華識別模型和二維色度坐標(biāo)值中的橫軸色度坐標(biāo)值，獲取各像元的水華邊界預(yù)測值；水華識別模型是基于多個不同湖泊不同時期的衛(wèi)星遙感影像構(gòu)建的模型，且水華識別模型表征多個不同湖泊不同時期的衛(wèi)星遙感影像中像元在XYZ顏色空間的橫軸色度坐標(biāo)值對應(yīng)的水華區(qū)域邊界值；

根據(jù)各像元的二維色度坐標(biāo)值中的縱軸色度坐標(biāo)值與各像元的水華邊界預(yù)測值，確定目標(biāo)湖泊的水華區(qū)域監(jiān)測結(jié)果。

在其中一個實施例中，根據(jù)目標(biāo)湖泊的衛(wèi)星遙感影像，獲取衛(wèi)星遙感影像中各像元在XYZ顏色空間中對應(yīng)的二維色度坐標(biāo)值，包括：

根據(jù)目標(biāo)湖泊的衛(wèi)星遙感影像，確定目標(biāo)湖泊的衛(wèi)星遙感影像中各像元的紅綠藍三波段反射率值；

根據(jù)紅綠藍三波段反射率值，確定衛(wèi)星遙感影像中各像元在XYZ顏色空間中對應(yīng)的二維色度坐標(biāo)值。

在其中一個實施例中，水華識別模型的構(gòu)建過程包括：

獲取多個不同的湖泊對應(yīng)的樣本衛(wèi)星遙感影像，并根據(jù)多個不同的湖泊對應(yīng)的樣本衛(wèi)星遙感影像確定樣本水華像元；樣本水華像元包括多個水華像元；

獲取樣本水華像元的紅綠藍三波段反射率值；

根據(jù)樣本水華像元的紅綠藍三波段反射率值，確定樣本水華像元在XYZ顏色空間中對應(yīng)的樣本二維色度坐標(biāo)值；

基于樣本二維色度坐標(biāo)值，構(gòu)建水華識別模型。

在其中一個實施例中，根據(jù)多個不同的湖泊對應(yīng)的樣本衛(wèi)星遙感影像確定樣本水華像元，包括：

獲取多個不同的湖泊對應(yīng)的衛(wèi)星遙感影像中各像元的浮游藻類指數(shù)；

根據(jù)多個不同的湖泊對應(yīng)的衛(wèi)星遙感影像中各像元的浮游藻類指數(shù)，確定多個不同的湖泊對應(yīng)的衛(wèi)星遙感影像的樣本水華區(qū)域；

根據(jù)多個不同的湖泊對應(yīng)的衛(wèi)星遙感影像的樣本水華區(qū)域，確定樣本水華像元。

在其中一個實施例中，基于樣本二維色度坐標(biāo)值，構(gòu)建水華識別模型，包括：

基于樣本二維色度坐標(biāo)值，在二維色度坐標(biāo)系中繪制水華像元散點；