[发明专利]一种化学需氧量的识别方法、装置、存储介质及设备在审
申请号: | 201811198897.8 | 申请日: | 2018-10-15 |
公开(公告)号: | CN109269995A | 公开(公告)日: | 2019-01-25 |
发明(设计)人: | 韩留生;周成虎;杨骥;李勇;杨传训;张晨;赵倩;王树详 | 申请(专利权)人: | 广州地理研究所 |
主分类号: | G01N21/17 | 分类号: | G01N21/17;G01N21/31;G01N21/55 |
代理公司: | 广州骏思知识产权代理有限公司 44425 | 代理人: | 潘桂生 |
地址: | 510075 广东省广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 化学需氧量 水体 反射率 波段 采样点 存储介质 待测区域 关系模型 水体图像 大范围区域 多光谱遥感 快速识别 摄像装置 检定 拟合 星载 测量 分析 | ||
1.一种化学需氧量的识别方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取地面黑臭水体采样点的化学需氧量的含量、以及地面黑臭水体采样点在各个波段的水体反射率;
根据所述地面黑臭水体采样点在各个波段的水体反射率,获得黑臭水体采样点在星载多光谱遥感摄像装置中各个波段的水体反射率;
将所述地面黑臭水体采样点的化学需氧量的含量、以及所述黑臭水体采样点在星载多光谱遥感摄像装置中各个波段的水体反射率进行相关性分析,确定表征化学需氧量的含量的最佳波段组合的水体反射率;
将在最佳波段组合的水体反射率的化学需氧量的含量进行拟合,确定化学需氧量的含量与最佳波段组合的水体反射率的关系模型;所述化学需氧量的含量与最佳波段组合的水体反射率的关系模型的表示方式为:y=126.57e45.386x,其中,x表示最佳波段组合的水体反射率,y表示化学需氧量的含量;
获取待测区域的星载多光谱影像,并确定黑臭水体图像;
根据所述关系模型和所述黑臭水体图像,确定化学需氧量的分布。
2.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,通过将所述根据所述地面黑臭水体采样点在各个波段的水体反射率进行卷积运算映射,获得黑臭水体采样点在星载多光谱遥感摄像装置中各个波段的水体反射率,其中,所述卷积运算映射的方式为:
式中,λ表示波长,且λmin为星载多光谱遥感摄像装置的起始波长,λmax为星载多光谱遥感摄像装置的终止波长;r(λ)为地面黑臭水体采样点在波长为λ的水体反射率;f(λ)为光谱响应函数;R表示星载多光谱遥感摄像装置的水体反射率。
3.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,所述最佳波段组合的水体反射率为在波段580nm处的水体反射率与在波段650nm处的水体反射率的差值。
4.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,所述获取待测区域的星载多光谱影像,并确定黑臭水体图像的步骤,包括:
获取待测区域的星载多光谱影像;
对所述星载多光谱影像进行大气校正,获得校正后的星载多光谱影像;
通过sobel算子对校正后的星载多光谱影像进行处理,获得梯度图像;
对所述梯度图像采用8领域连通域计算方式,将所述梯度图像划分成多个连通域;
通过直方图法统计各个连通域的面积,获得各个连通域的连通面积,若连通域的连通面积未达到预设的连通面积阈值,则将所述连通域确定为非黑臭水体图像;
若连通域面积达到预设的连通面积阈值,则根据悬浮泥沙反演方法,计算所述连通域的悬浮泥沙浓度;若悬浮泥沙浓度大于100mg/L则剔除该连通域;否则,将所述连通域确定为黑臭水体图像,其中,所述悬浮泥沙反演方法的计算公式为:y=2570x2-6531x+3748;其中x=lg[R(650)]/lg[R(580)],R(650)表示中心波长为650nm处波段的反射率,R(580)表示中心波长为580nm处波段的反射率;y为悬浮物浓度浮物浓度。
5.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,所述待测区域的星载多光谱影像为:通过卫星搭载多光谱遥感摄像装置获取的多光谱影像。
6.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,所述待测区域的星载多光谱影像为:通过卫星搭载多光谱遥感摄像装置获取的绿光通道和红光通道的图像。
7.根据权利要求1所述的化学需氧量的识别方法,其特征在于,所述根据所述关系模型和所述黑臭水体图像,确定化学需氧量的分布之后,还包括步骤:根据化学需氧量分布的密集程度,将待测区域划分为化学需氧量超标区化学需氧量正常区,并在化学需氧量超标区采用植入生物床净化的方式,对化学需氧量进行去除处理。
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