[发明专利]一种基于地基高光谱遥感的水体黑臭程度测算方法

说明书

本发明属于本发明属于生态环境监测技术领域，具体涉及一种基于地基高光谱遥感的水体黑臭程度测算方法，通过地基高光谱成像仪，测得目标水体的敏感波长反射率曲线，并提取特定波长遥感反射率计算出CIE三刺激值以及对应坐标，接着计算目标坐标的色度角θ，并根据色度角θ对应辨别标准，初步区分水体状态，而在特殊影响因素水体状态下时如水体呈绿色或黄色时，根据不同水体影响因素进一步采取不同的测算方法，从而进一步测算目标水体状态，是否为轻度黑臭水体或该类水体下的常规状态，从而更加满足于水体精细化的治理。

技术领域

本发明属于生态环境监测技术领域，具体涉及一种基于地基高光谱遥感的水体黑臭程度测算方法。

背景技术

城市黑臭水体是对于在城市建成区内，呈现出令人不悦的颜色或散发出令人不适气味的水体，水体的黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重的污染时，有机物的好氧分解使水体中的耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全，在厌氧生物降解过程中生成硫化氢、氨、硫醇等发臭物质，同时形成硫化铁、硫化锰等黑色物质，致使水体发生黑臭，这是一种严重的水污染现象，严重影响着地球的生态环境以及人类的生活健康。

城市黑臭水体的评价指标包括透明度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮，按照该评价指标可将水体的污染程度分为重度黑臭水体、轻度黑臭水体和一般水体。

随着我国工农业的快速发展，城市建成区的水体黑臭程度趋势越发严重，并且不同地点的水体黑臭程度有所不同，如何快速准确并且大范围的识别黑臭水体，然后及时的提出相关的管理措施显得尤为重要，但是传统的检测方法多为实地采样保存，然后带到实验室进行水质分析，最终按照《指南》给出的标准，辨别水体的黑臭程度，这种方法不仅耗时耗人力，而且监测范围不够大，不能及时的反馈水体的黑臭程度，随着时代的进步，这种方法在解决水体黑臭化问题上已经尤显不足，与之相比，遥感技术却能够更加有效的解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种基于地基高光谱遥感的水体黑臭程度测算方法，通过高光谱成像仪得到的反射率曲线，根据不同影响因素构建出三个辨别水体黑臭程度的检测参数，从而达到简单高效、精细化评价城市水体黑臭程度的方法，更加满足水体针对性治理的需要。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于地基高光谱遥感的水体黑臭程度测算方法，包括设于目标水体的地基高光谱成像仪，该方法包含以下步骤：

S1：首先利用遥感图像处理软件，对地基高光谱成像仪采集得到的影像数据进行处理，分别提取出计算遥感反射率的三个参量；

S2：利用步骤S1中已提取出的三个参量，构建敏感波长的反射率曲线R_rs；

S3：利用步骤S2中构建出的敏感波长反射率曲线，提取特定波长的遥感反射率，反演出 CIE颜色空间中的三刺激值，并计算目标水体颜色在CIE色度图上对应的坐标；

S4：构建初步辨别目标水体黑臭程度的检测参数，并利用步骤S3所得到的色度图坐标，计算出该检测参数；

S5：利用步骤S4中的检测参数对目标水体的黑臭程度进行辨别，如果是绿色类或黄色类水体，则转至步骤S6，否则则根据检测参数直接判定该目标水体为重度黑臭水体或者其他污染水体；

S6：如果是绿色类水体，则利用敏感波长的遥感反射率数据，构建辨别绿色类水体黑臭程度的检测参数，转至S7；如果是黄色类水体，同理利用敏感波长的遥感反射率数据，构建辨别黄色类水体黑臭程度的检测参数，转至S8；

S7：利用步骤S6中构建的绿色类水体黑臭程度检测参数，对该绿色类水体的黑臭程度进行判别，如果满足该判别条件，则属于轻度黑臭水体，否则将其判别为一般水体；