[发明专利]基于静止卫星的湖泊蓝藻水平和垂向运动速率计算方法在审
申请号: | 202310530180.3 | 申请日: | 2023-05-10 |
公开(公告)号: | CN116542947A | 公开(公告)日: | 2023-08-04 |
发明(设计)人: | 薛坤;马荣华;胡旻琪;曹志刚;熊俊峰 | 申请(专利权)人: | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 |
主分类号: | G06T7/00 | 分类号: | G06T7/00;G06T7/20;G06T7/62;G06T7/70 |
代理公司: | 江苏致邦律师事务所 32230 | 代理人: | 尹妍;徐蓓 |
地址: | 210008 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 静止 卫星 湖泊 蓝藻 水平 运动 速率 计算方法 | ||
1.基于静止卫星的湖泊蓝藻水平和垂向运动速率计算方法,其特征在于,包括:
获取静止卫星遥感反射率数据,并计算藻华覆盖度,即每个像元内藻华面积占整个像元面积的百分比;
a.计算蓝藻水平运动速率;
提取一景静止卫星遥感影像,以藻华覆盖度大于预设阈值为条件提取藻华像元,定义空间连续N个以上像元为藻华像元的区域为藻团;
基于藻团运动距离和时间计算藻团水平运动速率,以藻团水平运动速率表征蓝藻水平运动速率;
b.计算蓝藻的垂向运动速率;
获取某一像元的藻华覆盖度,基于像元水深、不同时刻像元藻华覆盖度变化获取该像元的藻颗粒垂向运动速率,以像元的藻颗粒垂向运动速率表征蓝藻垂向运动速率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过非线性分解模型计算藻华覆盖度,所述非线性分解模型函数形式如下:
其中,FAC为藻华覆盖度,F指藻华识别指数,m、n为拟合参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,选取具有大面积藻华暴发、无云条件下的静止卫星数据用于计算。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述静止卫星遥感反射率数据为经过瑞利校正的遥感反射率数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述藻华识别指数为FAI指数或AFAI指数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取不同时刻藻团质心的位置信息,根据不同时刻藻团的质心距离变化计算藻团水平运动速率。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述藻团质心的确定方式为:
计算藻团像元覆盖度的均值,作为藻团质心;
所述藻团像元覆盖度的均值为藻团内各像元藻华覆盖度的总和与藻团内像元总数的比值。
8.根据权利要求所述的方法,其特征在于,所述蓝藻垂向运动速率的计算公式如下:
式中,Z为某个像元的水深;FACt1为t1时刻该像元的藻华覆盖度,FACt2为t2时刻该像元的藻华覆盖度;Δt为开始和结束时间之差。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述像元的水深根据水底地形和水位确定。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,将每个像元的藻华覆盖度划分为按照时间变化单调上升、先升后降和单调下降三种类型,对于单调上升和单调下降两种类型,t1和t2时刻分别为一天之内第一景和最后一景的时刻;对于先升后降类型,将其分为上升和下降两段,t1和t2分别为上升段的开始和结束时刻,以及下降段的开始和结束时刻。
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