[发明专利]水体营养盐和化学需氧量的陆基遥感监测方法

权利要求书

1.一种水体营养盐和化学需氧量的陆基遥感监测方法，其特征在于，包括：

S1、将高光谱成像仪架设于不同类型水体岸边进行不同观测场景下水体遥感反射比连续高频自动观测；所述不同观测场景指不同天况、水况的水体遥感反射比；

S2、现场定时采集表层水样，实验测定水样总氮、总磷、化学需氧量浓度数据；

S3、匹配同步观测的遥感反射比和水样总氮、总磷、化学需氧量浓度数据，构建覆盖不同类型水体、观测场景的同步样本数据集；

S4、利用机器学习模型训练数据集，建立总氮、总磷、化学需氧量反演模型；

S5、将建立的反演模型应用至S1所述高光谱成像仪，实现无人值守下水体表层氮磷营养盐和化学需氧量快速实时高频自动连续监测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同类型水体包括不同污染水平和清洁程度的内陆/海洋水体；所述天况包括不同天气状态、不同时间段；所述水况包括不同风浪程度、不同浑浊度和不同水华程度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高光谱成像仪通过固定装置架设于岸边；

所述固定装置包括固定于岸边的支杆和活动连接于支杆上端向水体方向延伸的延伸杆；所述高光谱成像仪固定于延伸杆上。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固定装置上还设有包含数据存储装置的控制箱和太阳能供电装置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固定装置上安装RGB相机，用于视频监控观测点位水面及陆地各类干扰情况。

6.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述高光谱成像仪距离水面高度为4-5m。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集的表层水样为水面以下50 cm范围内的水柱。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步样本数据集覆盖各类不同观测场景；样本数据集中的同步样本数目大于300个。

9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在400-900nm中以10 nm为步长取值，选取共51个波长对应的遥感反射比作为输入要素；总氮、总磷和化学需氧量浓度作为输出要素，建立机器学习模型。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对机器学习模型输入数据进行预处理，剔除反射比为1的饱和数据，之后基于均值方差归一化方法对数据进行归一化处理。