[发明专利]湖库蓝藻水华空间分布定量描述方法、装置、介质和设备有效
申请号: | 202210201420.0 | 申请日: | 2022-03-03 |
公开(公告)号: | CN114563378B | 公开(公告)日: | 2022-07-29 |
发明(设计)人: | 赵焕;王晨;王雪蕾;贾兴;张晓刚;杨红艳;周亚明;冯爱萍;王庆涛;赵乾;朱南华诺娃;王楠;徐丹 | 申请(专利权)人: | 生态环境部卫星环境应用中心 |
主分类号: | G01N21/552 | 分类号: | G01N21/552;G01N21/84;G06T5/00;G06T7/00;G06T7/13 |
代理公司: | 北京恩赫律师事务所 11469 | 代理人: | 刘守宪;李善学 |
地址: | 100094 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 蓝藻 空间 分布 定量 描述 方法 装置 介质 设备 | ||
1.一种湖库蓝藻水华空间分布定量描述方法,其特征在于,所述方法包括:
S1:获取覆盖湖库区域的指定时间范围内的遥感影像序列;
S2:对所述遥感影像序列的每景遥感影像进行蓝藻水华提取,得到多幅蓝藻水华二值图;
其中,所述蓝藻水华二值图的像元值为1表示该像元为蓝藻水华,像元值为0表示该像元为正常水体;
S3:将所有蓝藻水华二值图进行空间叠加,得到蓝藻水华空间分布叠加栅格图;
S4:对所述蓝藻水华空间分布叠加栅格图的每个像元,以该像元的中心点的经度和纬度作为横坐标和纵坐标,以该像元的取值为竖坐标,构造蓝藻水华空间分布多边形体;
S5:计算所述蓝藻水华空间分布多边形体的中心点坐标;
S6:比较所述指定时间范围对应的中心点坐标与其他时间范围对应的中心点坐标的变化,得到定量化的蓝藻水华空间分布变化结果。
2.根据权利要求1所述的湖库蓝藻水华空间分布定量描述方法,其特征在于,所述S2包括:
S21:对所述遥感影像序列的每景遥感影像进行预处理,得到多幅遥感反射率影像;
S22:从所述遥感反射率影像上得到湖库区域的遥感反射率影像;
S23:提取所述湖库区域的遥感反射率影像的归一化植被指数,得到归一化植被指数分布影像;
S24:将所述归一化植被指数分布影像的每个像元与设定的阈值进行比较,若比较通过,则将该像元的值设置为1,否则将该像元的值设置为0,得到所述蓝藻水华二值图。
3.根据权利要求2所述的湖库蓝藻水华空间分布定量描述方法,其特征在于,所述预处理包括几何校正、空间剪裁、辐射定标、表观反射率计算和大气校正。
4.根据权利要求3所述的湖库蓝藻水华空间分布定量描述方法,其特征在于,所述S22包括:
利用已知湖库边界对所述遥感反射率影像进行图像裁剪运算,得到湖库区域的遥感反射率影像;
或者,
对所述遥感反射率影像进行水陆分离,得到初步确定的湖库区域的遥感反射率影像;
对初步确定的湖库区域的遥感反射率影像进行边缘掩膜运算,得到湖库区域的遥感反射率影像。
5.一种湖库蓝藻水华空间分布定量描述装置,其特征在于,所述装置包括:
遥感影像获取模块,用于获取覆盖湖库区域的指定时间范围内的遥感影像序列;
蓝藻水华二值图获取模块,用于对所述遥感影像序列的每景遥感影像进行蓝藻水华提取,得到多幅蓝藻水华二值图;
其中,所述蓝藻水华二值图的像元值为1表示该像元为蓝藻水华,像元值为0表示该像元为正常水体;
蓝藻水华空间分布叠加栅格图获取模块,用于将所有蓝藻水华二值图进行空间叠加,得到蓝藻水华空间分布叠加栅格图;
蓝藻水华空间分布多边形体获取模块,用于对所述蓝藻水华空间分布叠加栅格图的每个像元,以该像元的中心点的经度和纬度作为横坐标和纵坐标,以该像元的取值为竖坐标,构造蓝藻水华空间分布多边形体;
中心点坐标获取模块,用于计算所述蓝藻水华空间分布多边形体的中心点坐标;
定量化分析模块,用于比较所述指定时间范围对应的中心点坐标与其他时间范围对应的中心点坐标的变化,得到定量化的蓝藻水华空间分布变化结果。
6.根据权利要求5所述的湖库蓝藻水华空间分布定量描述装置,其特征在于,所述蓝藻水华二值图获取模块包括:
遥感反射率影像获取单元,用于对所述遥感影像序列的每景遥感影像进行预处理,得到多幅遥感反射率影像;
湖库遥感反射率影像获取单元,用于从所述遥感反射率影像上得到湖库区域的遥感反射率影像;
归一化植被指数分布影像获取单元,用于提取所述湖库区域的遥感反射率影像的归一化植被指数,得到归一化植被指数分布影像;
蓝藻水华二值图获取单元,用于提将所述归一化植被指数分布影像的每个像元与设定的阈值进行比较,若比较通过,则将该像元的值设置为1,否则将该像元的值设置为0,得到所述蓝藻水华二值图。
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