[发明专利]一种基于光谱特征的城市河道水质类型遥感识别方法

摘要

本发明公开了一种基于光谱特征的城市河道水质类型遥感识别方法，该方法可自动识别水体类型(Ⅰ、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类)。该发明的技术流程包括以下部分，各水质类型典型水体光谱反射率曲线样本库建立，训练样本的预处理，训练样本的光谱特征提取，训练随机森林分类器，目标水体的水质识别。本发明提出的基于光谱特征的城市河道水质类型遥感识别方法从光谱角度对水体类型近似识别，适用性较高，具有高精度、高灵活性和强稳定性，可作为城市河道水质监测辅助手段，提高城市河道水质监测的广度和质量，节省人力、财力，提高效率。

主权项

1.一种基于光谱特征的城市河道水质类型遥感识别方法，其特征在于包括的如下步骤：(1)各水质类型典型水体光谱反射率曲线样本库建立，首先获取已知不同类别的水体的光谱反射率曲线，同一样本采样点获取多条光谱曲线；(2)训练样本的预处理过程，同一样本点获取多条光谱曲线，使用高斯窗方法对每条曲线进行平滑，然后取这些曲线的平均值作为该样本的最终光谱反射率曲线；(3)训样样本的特征提取，假设有各类样本M个，M≥200，则预处理可得到M条光谱反射率曲线，先对这些样本进行归一化处理，然后再对这M条反射率曲线做主成分分析，选择前10个分量，可得到一个M×10大小的光谱特征矩阵；(4)训练随机森林分类器，将上一步得到的M×10大小的光谱特征矩阵输入到随机森林分类器当中进行训练，随机森林由50～100个决策树组成，参数可根据实际情况进行调整；(5)目标水体的水质识别，训练完成后可对未知水体进行水质类型识别，按照以上步骤(2)、步骤(3)对目标水体的光谱反射率曲线进行预处理和光谱特征提取，将得到的光谱特征向量输入到训练完成的随机森林分类当中即可得到该水体的水质类型。