[发明专利]一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法

权利要求书

1.一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：通过高分辨率卫星获得多种水色类型、多时相的遥感反射率光谱，并对遥感反射率进行归一化处理，突出谱形特征，构成由归一化的遥感反射率光谱形成的训练样本集；所述水色类型包括高悬浮泥沙水体、离岸清洁水体、水库水体、河道水体、养殖池塘水体、邻近岸的水体、污染水体；

S2：依据光谱之间的相似性特征，对训练样本集中的归一化的遥感反射率光谱进行聚类处理，得到多种水体光学类型及各自对应的中心光谱；根据所述中心光谱的光谱特征，确定各类水体光学类型所对应的水体状态；所述水体状态包括清洁水体状态、浑浊水体状态、富营养化水体状态、泥沙含量极高的水体状态或是容易被误分的滩涂，以及疑似污染水体状态；

S3：根据各类水体光学类型所对应的水体状态及光谱特征，提取确定对不同水体光学类型或水体状态具有敏感度的多个光谱参数，并将所述训练样本集中归一化的遥感反射率光谱的光谱参数、对应的水体光学类型作为真值，对机器学习模型进行迭代训练，得到水体光学类型分类模型；

S4：通过高分辨率卫星获取包括入海排口的目标区域的遥感反射率光谱，将提取确定的光谱参数输入所述水体光学类型分类模型，并以输出的水体光学类型作为识别结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S1在进行归一化处理前，对高分辨率卫星获得的遥感影像进行了陆地掩膜、云掩膜处理，仅保留晴空水体像元；然后对晴空水体像元进行大气校正，提取得到晴空水体像元的遥感反射率光谱。

3.根据权利要求2所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述大气校正是根据通用瑞利散射查找表和短波红外大气校正方法进行大气校正。

4.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S2中使用非监督聚类。

5.根据权利要求4所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S2中使用Kmeans++聚类。

6.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S2通过聚类处理，至少能够获得五种以上的水体光学类型及各自对应的中心光谱。

7.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S3中采用的机器学习模型为随机森林分类模型。

8.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述步骤S4中获取了包括入海排口在内的目标区域在大气校正后的遥感影像，并逐个提取确定遥感影像上各个像元的光谱参数并输入所述水体光学类型分类模型，得到各个水体像元的水体光学类型，根据水体光学类型对应的水体状态，对是否存在疑似排污进行判断。

9.根据权利要求1所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S5：根据多期历史遥感影像获得所述目标区域的历史识别结果，追溯其是否长期排污，分析异常排水的过程及演变。

10.根据权利要求9所述的一种基于高分辨率卫星影像的入海排口疑似排污识别方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S6：基于新的入海排口排污事件和对应的遥感影像，提取遥感影像上污染像元的遥感反射率光谱，对所述训练样本集进行动态更新，进一步完善水体光学类型分类模型，提高入海排口疑似排污识别准确率。