[发明专利]一种近海岸海洋赤潮识别方法

说明书

本发明涉及一种近海岸海洋赤潮识别方法，S1、获取同一片海域水体的卫星遥感影像和实测高光谱数据；S2、得到位于海域内的每个像素点在预设波段内的各波长反射率；S3、根据实测高光谱数据确定出三个波长；S4、获取每个像素点对应S3中的三个波长的反射率；S5、构建赤潮识别指数计算公式，并计算卫星遥感影像上海域水体内每个像素点的赤潮识别指数；S6、当某个像素点的海洋赤潮识别指数在预设范围内时则该像素点的水体为赤潮水体；反之则该像素点的水体为非赤潮水体；S7、按照S6中的方法对每个像素点进行赤潮判断。该方法综合考虑了赤潮水体的光谱特征，并通过计算赤潮识别指数和阈值分割可以简便、高效、准确的提取赤潮。

技术领域

本发明涉及卫星遥感影像处理领域，特别涉及一种近海岸海洋赤潮识别方法。

背景技术

赤潮是在特殊环境条件下产生的水体变色的有害生态现象，通常由海洋里的浮游植物、原生动物、细菌暴发性增殖或高度聚集而引起。赤潮发生时，海洋生物的大量死亡给海洋水产养殖业、滨海旅游业等造成巨大经济损失，同时对海洋生态环境造成极大破坏。传统的监测方法如船舶监测和浮标监测无法观察赤潮在空间上的发生情况，且成本非常高，经济效益低下。而遥感卫星能够从更宏观地角度监测赤潮时空变化过程，已经成为目前赤潮空间监测的最佳选择。因此，研究先进的赤潮遥感监测方法对于有效监测赤潮灾害，保护海洋生态环境具有重要的意义。

目前有论文公开了一种基于植被指数的航空高光谱赤潮检测方法，其中根据两类地物差异的显著性度量以确定出组合波段，但该方法中需要计算所有组合波段下的植被指数，才能确定出最佳组合波段，其中在计算时选取组合波段个数较少时易出现赤潮检测精度较低的情况，但组合波段个数较多时则出现计算复杂的问题，因此上述方法并不适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种简单方便且识别准确度高的近海岸海洋赤潮识别方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种近海岸海洋赤潮识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、获取同一片海域内水体的卫星遥感影像和实测高光谱数据；

S2、对卫星遥感影像进行预处理，得到卫星遥感影像中位于海域内的每个像素点在预设波段内的各波长反射率；

S3、将S1中的实测高光谱数据绘制成光谱反射率曲线，并判断出光谱反射率曲线中明显突变的三个波长，然后，结合卫星遥感影像中波段设置的先验知识确定出第一波长λ₁、第二波长λ₂和第三波长λ₃，λ₂＜λ₁＜λ₃；

S4、在S2中获取卫星遥感影像中位于海域内每个像素点的第一波长λ₁的反射率Rrs(λ₁)、第二波长λ₂的反射率Rrs(λ₂)和第三波长λ₃的反射率Rrs(λ₃)；

S5、构建赤潮识别指数RTI计算公式，并根据以下公式计算卫星遥感影像中位于海域内的每个像素点的赤潮识别指数RTI：

RTI＝[Rrs(λ₁)^-1-Rrs(λ₂)^-1]/[Rrs(λ₃)^-1-Rrs(λ₁)^-1]；

S6、在卫星遥感影像中位于海域内任意选择一个像素点，判断该像素点的赤潮识别指数RTI是否在预设范围内，如是，则该像素点的水体为赤潮水体；如否，则该像素点的水体为非赤潮水体；

S7、按照S6中的方法对卫星遥感影像中位于海域内的每个像素点的赤潮识别指数RTI进行判断。