[发明专利]一种养殖水环境预警调控方法、装置及系统

说明书

本发明涉及养殖水环境调控领域，尤其涉及一种养殖水环境预警调控方法、装置及系统。所述养殖水环境预警调控方法包括：获取特定养殖水环境区域的高光谱图像；根据所述高光谱图像在所述特定养殖水环境区域中选取采样点，以及在所述采样点上测得第一水质参数；利用所述高光谱图像和所述第一水质参数对所述特定养殖水环境区域的第二水质参数进行反演；根据反演的结果对水质已经恶化的特定养殖水环境区域提出预警。本发明利用无人机高光谱遥感技术通过高光谱图像反演水质参数，并结合常规方法对水质参数进行采样，为养殖水环境水质监测和养殖水环境调控开辟了新的途径，同时也有利于淡水渔业养殖水环境的保护。

本申请要求于2020年12月23日提交中国专利局、申请号为202011534129.2、发明名称为“一种养殖水环境预警调控方法、装置及系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及养殖水环境调控领域，尤其涉及一种养殖水环境预警调控方法、装置及系统

背景技术

2018年的水产品养殖总产量超过5000万吨，占我国水产品养殖总产量的78％以上。然而，目前淡水养殖产业也面临诸多问题和挑战。比如养殖形式主要是以散户连片式养殖为主，且存在养殖模式较为粗放、养殖密度过高等问题，其结果一方面造成养殖池塘水质恶化，引起养殖对象疾病频发；另一方面大量残余的饵料、水生动物的排泄物未经处理直接被排放到天然水域中，使养殖区域及周边水体富营养化日趋加剧，给生态环境造成了巨大压力，并成为制约淡水养殖业健康可持续发展的重要限制性因素。因此，对池塘水环境及时精准调控显得尤为重要，也越来越引起养殖户的重视。

此外，水环境控制不好，极易造成氮、磷、藻类、有机物等有毒有害物的积累，最终导致养殖对象的品质和产量下降，进一步造成严重的经济损失。而要做好水质调控，必须先要了解水环境的各类参数，其主要包括氨氮、硝态氮、优势藻类、微生物数量、悬浮物、总氮和总磷等指标，调控好这些参数是获得较大经济效益和环境效益的关键。目前，针对于我国小规模而分散式的养殖水环境区域采取的仍是常规的水质监测方法，即对特定养殖水环境区域定期、定点进行长年累月的采样及水质监测，这种方法受人力、物力、时间及天气的限制，采集的数据量不可能太多；而且其具有成本高、速度慢等缺陷；并且对于整个养殖水环境区域而言，这些测点数据只具有局部和典型的代表意义，难以获得大范围淡水养殖水环境区域的水质参数分布和变化情况，不能满足对该养殖水环境区域的水质大尺度、实时的监测要求。因此，迫切需求一种实时、快速监测养殖水环境区域的水质动态变化并采取相应调控方法的有效手段。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种养殖水环境预警调控方法、装置及系统，旨在解决现有技术中所存在的至少一个问题。

第一方面，本发明提供的一种养殖水环境预警调控方法包括：获取特定养殖水环境区域的高光谱图像；根据所述高光谱图像在所述特定养殖水环境区域中选取采样点，以及在所述采样点上测得第一水质参数；利用所述高光谱图像和所述第一水质参数对所述特定养殖水环境区域的第二水质参数进行反演；根据反演的结果对水质已经恶化的特定养殖水环境区域提出预警。无人机高光谱遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低的特点，更具备长期、动态监测养殖池塘水环境的优势；本发明利用无人机高光谱遥感技术获取高光谱图像进而反演水质参数，并结合常规方法对水质参数进行采样，不仅能极大地提高监测效率降低监测成本，又可以反映常规方法难以揭示的污染源和污染物迁徙等特征，为养殖水环境区域的水质监测和调控开辟了新的途径，同时也有利于淡水渔业养殖水环境区域的保护。

可选地，所述获取特定养殖水环境区域的高光谱图像包括：提供一航拍设备，所述航拍设备包括无人机以及搭载于所述无人机上的光谱仪；待所述无人机飞抵所述特定养殖水环境区域上空后，控制所述光谱仪获取所述特定养殖水环境区域的所述高光谱图像。本发明通过采用市面上已有的无人机和光谱仪即可完成对高光谱图像的获取，其优点在于技术成熟易于实现。