[发明专利]一种有效的湖泊水质监测系统

摘要

本发明提供了一种有效的湖泊水质监测系统，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥感监测站和监测中心，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心，所述遥感监测站用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心，所述监测中心根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测，所述节点监测装置包括水质传感器和GPS芯片，所述水质传感器用于获取监测点水质数据，所述GPS芯片用于获取监测点位置。本发明的有益效果为：实现了湖泊水质的准确监测。 1

主权项

1.一种有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥感监测站和监测中心，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心，所述遥感监测站用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心，所述监测中心根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测。

2.根据权利要求1所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述遥感监测站包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块用于对不同的源图像进行融合，获取遥感图像的融合图像，所述第二处理模块用于对所述融合图像的融合效果进行评价。

3.根据权利要求2所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，具体为：采集两幅遥感源图像RU、MH，其中，RU为高分辨率图像，MH为低分辨率图像；

所述第一处理模块包括第一融合子模块、第二融合子模块和综合融合子模块，所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，所述第二融合子模块用于获取遥感图像的二次融合结果，所述综合融合子模块根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像。

4.根据权利要求3所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，具体为：

a、将遥感图像从RGB色彩空间变换到HIS色彩空间，其中，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色分量，H、I、S分别表示色调、亮度、饱和度分量；b、在HIS空间中，用高分辨率图像亮度分量替代低分辨率图像的亮度分量，再将低分辨率图像逆变换到RGB色彩空间，并将对应的灰度图像作为一次融合结果DT₁(i,j)，其中，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M；

所述第二融合子模块用于获取遥感图像的二次融合结果，具体为：

采用下式进行融合：在式子里，DT₂(i,j)表示二次融合结果，RU(i,j)表示源图像RU在像素(i,j)的灰度值，MH(i,j)表示源图像MH在像素(i,j)的灰度值，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M，为权重系数，

5.根据权利要求4所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述综合融合子模块根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像，具体为：在式子里，DT(i,j)表示遥感图像的融合图像，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M。

6.根据权利要求5所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述第二处理模块包括第一评价子模块、第二评价子模块和综合评价子模块，所述第一评价子模块用于获取融合图像的第一评价参数，所述第二评价子模块用于获取融合图像的第二评价参数，所述综合评价子模块根据第一评价参数和第二评价参数对融合图像进行评价；

所述第一评价子模块用于获取融合图像的第一评价参数，具体为：采用下式计算融合图像的第一评价参数：在式子里，RX₁表示第一评价参数，L表示融合图像的灰度级的数量，p_k表示融合图像中第k个灰度级的像素占融合图像中总像素的比例，H表示融合图像的所有像素的灰度值均值。

7.根据权利要求6所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述第二评价子模块用于获取融合图像的第二评价参数，具体为：采用下式计算融合图像的第二评价参数：在式子里，RX₂表示第二评价参数，FN(i,j)表示标准参考图像，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M；

所述综合评价子模块根据第一评价参数和第二评价参数对融合图像进行评价：计算融合图像的综合评价参数：在式子里，RX表示融合图像的综合评价参数；综合评价参数越大，表示融合效果越好。