[发明专利]绿潮空间覆盖率的反演方法、装置及电子设备有效
申请号: | 202110922045.4 | 申请日: | 2021-08-12 |
公开(公告)号: | CN113640226B | 公开(公告)日: | 2022-05-20 |
发明(设计)人: | 石立坚;曾韬;施英妮;张茜;鲁云飞;梁超;冯倩;邹斌;王其茂 | 申请(专利权)人: | 国家卫星海洋应用中心 |
主分类号: | G01N21/17 | 分类号: | G01N21/17;G01N21/3577;G01N21/359 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 徐丽 |
地址: | 100080*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 空间 覆盖率 反演 方法 装置 电子设备 | ||
1.一种绿潮空间覆盖率的反演方法,其特征在于,包括:
根据获取到的目标观测区域的光学数据,确定所述目标观测区域的绿潮参数;
根据所述绿潮参数及预设阈值,确定所述目标观测区域中的绿潮覆盖区域;
根据所述绿潮覆盖区域的周边水域的绿潮参数,确定所述绿潮覆盖区域对应的海水背景参数;
基于所述绿潮覆盖区域对应的海水背景参数及所述绿潮参数,确定所述绿潮覆盖区域的空间覆盖率;
其中,所述目标观测区域中除所述绿潮覆盖区域外的区域为海水区域;所述海水区域包括海水像素;
所述绿潮覆盖区域包括多个子区域,所述子区域与所述海水像素相邻;
所述根据所述绿潮覆盖区域的周边水域的绿潮参数,确定所述绿潮覆盖区域对应的海水背景参数的步骤,包括:
针对于每个所述子区域,采用形态学膨胀操作对所述子区域进行处理,得到所述子区域的周边水域;所述周边水域包括海水像素;
计算所述周边水域中的海水像素的绿潮参数的平均值;
将所述海水像素的绿潮参数的平均值确定为所述子区域对应的海水背景参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述光学数据包括所述目标观测区域中,每个像素点的近红外反射量、红光反射量、短波红外反射量以及光学传感器对应的近红外波长、短波红外波长及红光波长;所述绿潮参数包括所述目标观测区域中,每个像素点的归一化植被指数及浮游藻类指数;
所述根据获取到的目标观测区域的光学数据,确定所述目标观测区域的绿潮参数的步骤,包括:
针对所述目标观测区域中的每个像素点,基于所述像素点的近红外反射量及红光反射量,计算所述像素点的归一化植被指数;
基于所述像素点的近红外反射量、红光反射量、短波红外反射量、近红外波长、短波红外波长及红光波长,计算所述像素点的浮游藻类指数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据所述绿潮参数及预设阈值,确定所述目标观测区域中的绿潮覆盖区域的步骤,包括:
针对所述目标观测区域中的每个像素点,基于所述像素点的绿潮参数、与所述像素点的相邻像素点的绿潮参数以及预设阈值,确定所述目标观测区域中的待定区域;所述待定区域中包含多个待定像素点;
针对于所述待定区域中的每个待定像素点,基于局部滑动窗口算法确定包含所述待定像素点的窗口区域;
基于所述窗口区域中的像素的绿潮参数,确定所述待定像素点是否为绿潮像素;
将确定为绿潮像素的待定像素组成的区域确定为所述目标观测区域中的绿潮覆盖区域。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述绿潮参数包括所述目标观测区域中,每个像素点的归一化植被指数及浮游藻类指数;所述预设阈值包括第一阈值及第二阈值;
基于所述像素点的绿潮参数、与所述像素点的相邻像素点的绿潮参数以及预设阈值,确定所述目标观测区域中的待定区域的步骤,包括:
基于所述像素点的归一化植被指数及与所述像素点的相邻像素点的归一化植被指数,计算所述像素点的归一化植被指数的梯度值;
基于所述像素点的浮游藻类指数及与所述像素点的相邻像素点的浮游藻类指数,计算所述像素点的浮游藻类指数的梯度值;
如果所述像素点的归一化植被指数的梯度值与第一阈值的关系满足第一预设条件,且所述像素点的浮游藻类指数的梯度值与第二阈值的关系满足第二预设条件,将所述像素点确定为待定像素点。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述目标观测区域中除所述待定区域外的区域为海水区域;所述海水区域包括海水像素;所述窗口区域包括数量大于或等于设定数量的海水像素;
所述基于所述窗口区域中的像素的绿潮参数,确定所述待定像素点是否为绿潮像素的步骤,包括:
计算所述窗口区域中的海水像素的绿潮参数的平均值及标准差;
判断所述待定像素点的绿潮参数与所述海水像素的绿潮参数的平均值及标准差的关系是否满足第三预设条件;
如果满足,确定所述待定像素点为绿潮元素;
如果不满足,确定所述待定像素点为海水元素。
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