[发明专利]水环境监测方法

说明书

提供了一种水环境监测方法，包括：生成监测光，以使得监测光传播通过水环境；将监测光分为反射光分量和透射光分量，以使得透射光分量的传播方向与水流动方向相垂直，反射光分量的传播方向与水流动方向相同；接收透射光分量，并根据接收的透射光分量生成第一光谱信号，其中第一光谱信号包括透射光分量的光谱信息；接收反射光分量，并根据接收的反射光分量生成第二光谱信号，其中第二光谱信号包括反射光分量的光谱信息；基于接收的第一光谱信号，确定出与第一光谱信号对应的多个第一水质概率值；以及使用第二光谱信号对多个第一水质概率值进行修正，从而将与多个第一水质概率值中的最大值对应的水质类型确定为水环境的水质类型。

技术领域

本公开涉及环境监测领域，具体涉及一种水环境监测方法。

背景技术

随着经济的发展和生活水平日益提高，人们对环境保护也越来越重视。人类的生产活动和生活活动导致了水体的理化特征改变，造成水质恶化，对人类的生命健康造成严重的危害。水环境监测是环境保护的重要方面。水的污染程度可通过水的光谱特性来体现，水中杂质的含量、成分等会对水的光谱特性。

然而，现有的水环境监测装置存在无法实时检测、误差大等问题。

发明内容

本公开提供了一种水环境监测方法，包括：

生成监测光，以使得监测光传播通过水环境；

将监测光分为反射光分量和透射光分量，以使得透射光分量的传播方向与水流动方向相垂直，反射光分量的传播方向与水流动方向相同；

接收透射光分量，并根据接收的透射光分量生成第一光谱信号，其中第一光谱信号包括透射光分量的光谱信息；

接收反射光分量，并根据接收的反射光分量生成第二光谱信号，其中第二光谱信号包括反射光分量的光谱信息；

基于接收的第一光谱信号，确定出与第一光谱信号对应的多个第一水质概率值；以及

使用第二光谱信号对多个第一水质概率值进行修正，从而将与多个第一水质概率值中的最大值对应的水质类型确定为水环境的水质类型。

在根据本公开的一些实施方式中，基于接收的第一光谱信号，确定出与第一光谱信号对应的多个第一水质概率值的步骤包括：基于接收的第一光谱信号，通过卷积神经网络确定出与第一光谱信号对应的多个第一水质概率值，以及

水环境监测方法还包括：基于接收的第二光谱信号，通过卷积神经网络确定出与第二光谱信号对应的多个第二水质概率值。

在根据本公开的一些实施方式中，使用第二光谱信号对多个第一水质概率值进行修正的步骤包括：

使用第二水质概率值与第一水质概率值之间的差值对第一光谱信号进行修正，再通过卷积神经网络确定出与修正后的第一光谱信号对应的、经过修正的多个第一水质概率值。

在根据本公开的一些实施方式中，该方法还包括：在卷积神经网络的交叉熵最小的情况下将与多个第一水质概率值中的最大值对应的水质类型确定为水环境的水质类型。

在根据本公开的一些实施方式中，该方法还包括：

使用多对相互对应的第一光谱信号和水质类型和多对相互对应的第二光谱信号和水质类型进行了训练卷积神经网络。

在根据本公开的一些实施方式中，该方法还包括：将监测光转换成平行光。

在根据本公开的一些实施方式中，该方法还包括：在监测光的初始传播方向上接收透射光分量。

在根据本公开的一些实施方式中，该方法还包括：在与初始传播方向垂直的方向接收反射光分量。

附图说明