[发明专利]一种微咸水湖泊的水质参数遥感监测方法及系统

说明书

本发明提供一种微咸水湖泊的水质参数遥感监测方法及系统，属于遥感监测领域，水质参数遥感监测方法包括：采集待监测湖泊中多个区域的水体光谱及对应的水样，得到多个水体光谱及多个水样；对各水样进行分析，确定对应区域的水质参数；对各水体光谱与各区域的水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个水质参数监测模型；采集待监测湖泊的高光谱影像，并提取出各水体像元的光谱信息；针对任一水体像元，根据水体像元的光谱信息，基于各水质参数监测模型，确定水体像元的多个初始水质参数；根据水体像元的多个初始水质参数的平均值，确定水体像元的水质参数，可快速检测湖泊的水质参数。

技术领域

本发明涉及遥感监测领域，特别是涉及一种微咸水湖泊的水质参数遥感监测方法及系统。

背景技术

水质参数是微咸水湖泊地表水质量的制约参数，如博斯腾湖中化学需氧量含量是主要的制约参数，而目前一般采用化学化验的方式测量湖泊的水质参数，化学化验测量的方式费事费力，污染环境且时效性差，造成监测效率低下具有滞后性。

基于上述问题，亟需一种新的水质参数监测方法以提高监测效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种微咸水湖泊的水质参数遥感监测方法及系统，可提高对湖泊的水质参数的监测效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种微咸水湖泊的水质参数遥感监测方法，包括：

采集待监测湖泊中多个区域的水体光谱及对应的水样，得到多个水体光谱及多个水样；

对各水样进行分析，确定对应区域的水质参数；

对各水体光谱与各区域的水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个水质参数监测模型；

采集待监测湖泊的高光谱影像，并提取出各水体像元的光谱信息；

针对任一水体像元，根据所述水体像元的光谱信息，基于各水质参数监测模型，确定所述水体像元的多个初始水质参数；根据所述水体像元的多个初始水质参数的平均值，确定所述水体像元的水质参数。

可选地，采用便携式地物光谱仪采集待监测湖泊中多个区域的水体光谱。

可选地，所述水质参数为化学需氧量含量；所述对各水样进行分析，确定对应区域的水质参数，具体包括：采用快速消解分光光度法对各水样进行分析，确定对应的化学需氧量含量。

可选地，所述对各水体光谱与各区域的水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个水质参数监测模型，具体包括：

对各水体光谱进行求导，确定各水体光谱的一阶光谱、二阶光谱及三阶光谱；

对各水体光谱的单波段的反射率与各水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定单波段监测模型；

对各一阶光谱的全部波段比值与各水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个一阶监测模型；

对各二阶光谱的全部波段比值与各水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个二阶监测模型；

对各三阶光谱的全部波段比值与各水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个三阶监测模型；

从所述单波段监测模型、多个一阶监测模型、多个二阶监测模型及多个三阶监测模型中选取均方根误差小于第一设定阈值，且平均相对偏差小于第二设定阈值的多个监测模型，作为水质参数监测模型。

可选地，所述对各一阶光谱的全部波段比值与各水质参数进行相关性分析，并进行一元一次线性拟合，确定多个一阶监测模型，具体包括：