[发明专利]近岸水质遥感预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及水质监控领域，尤其涉及近岸的养殖区域的水质评价和预警。

背景技术

水质监测站采集离散站点的水质数据，站点水质数据精度较高，但是只能监测站点附近的水质，海洋遥感卫星能采集全球的水质数据，但精度低，数据种类少，水质监测站与海洋遥感卫星二者结合实现海洋环境监测数据的精度高和范围广，具有优势，尤其是近岸的水质，利用遥感技术的水质评价是海洋环境监测的必然趋势，对水产品养殖具有重要意义，成为我们关心的问题。

目前，可通过遥感技术直接或间接反演的水质参数主要有温度、叶绿素、悬浮物、黄色物质、五日生化需氧量、总磷、总氮等，其种类远少于GB3097-1997《海水水质标准》中规定的35项。因此，利用遥感技术进行海洋水质评价时参数的选择及评价模型的研究成为一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是：目前，可通过遥感技术直接或间接反演的水质参数主要有温度、叶绿素、悬浮物、黄色物质、五日生化需氧量、总磷、总氮等，其种类远少于GB3097-1997《海水水质标准》中规定的35项。因此，利用遥感技术进行海洋水质评价时参数的选择及评价模型的研究成为一个亟需解决的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了近岸水质遥感预警系统，包括海洋遥感卫星、海洋遥感卫星地面站、近岸水质数据采集设备、预警数据存储设备、预警数据处理设备和远程预警终端；近岸水质数据采集设备采集站点水质数据，海洋遥感卫星采集近岸区域的水质数据，海洋遥感卫星地面站接受存储海洋遥感数据，预警数据存储设备存储海洋遥感区域水质数据和站点水质数据，预警数据处理设备根据水质模型判断区域水质类型和向远程预警终端发送水质预警通知，远程预警终端接受水质预警通知。

预警数据处理设备的四参数水质判别模块根据COD（化学需氧量）、DO（溶解氧）、P（磷）和N（氮）将众多水质参数转化为B1，B2值，式中X_N代表总氮、X_P代表总磷、X_COD代表化学需氧量、X_DO代表溶解氧，

B₁=-3.700+18.064X_N+78.268X_P+1.911X_COD-1.839X_DO，

B₂=-2.628-8.351X_N+218.347X_P-0.687X_COD+0.462X_DO，

预警数据处理设备根据B1，B2的取值范围判断其所归属的水质类型，从而实现水质类型的自动判别：

第一类水质类型：-13<B1<-6.4 且-3.5<B2<3；

第二类水质类型：-6.2<B1<-0.2且2<B2<4；

第三类水质类型：0<B1<6.2且-4<B2<2；

第四类水质类型：6.4<B1<13.5 且-3<B2<3.5。

为了实现上述目的，本发明还提供了水质遥感预警方法， 包括以下步骤：

步骤1：近岸水质数据采集设备，数据采集设备采集站点水质数据

步骤2：海洋遥感卫星采集近岸的区域水质数据，

步骤3：海洋遥感卫星地面站接受存储海洋遥感数据，

步骤4：预警数据存储设备存储海洋遥感区域水质数据和站点水质数据，

步骤5：预警数据处理设备根据水质模型判断区域水质类型:

1). 预警数据处理设备根据COD（化学需氧量）、DO（溶解氧）、P（磷）和N（氮）的四参数水质判别模块将众多水质参数转化为B1，B2值，式中X_N代表总氮、X_P代表总磷、X_COD代表化学需氧量、X_DO代表溶解氧，

B1=-3.700+18.064XN+78.268XP+1.911XCOD-1.839XDO

B2=-2.628-8.351XN+218.347XP-0.687XCOD+0.462XDO

2).预警数据处理设备根据B1，B2的取值范围判断其所归属的水质类型，从而实现水质类型的自动判别：