[发明专利]基于遥感影像的湖库chl-a监测站点优化方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于遥感影像的湖库chl‑a监测站点优化方法和装置，属于水质监测领域，本发明获取多景包含湖库的遥感影像；通过预处理、裁剪、chl‑a反演和平均计算，得到chl‑a平均浓度空间分布图；然后计算chl‑a浓度的最大空间相关距离，并根据该距离布设站点组；以站点组进行插值，计算插值前后的平均距离，以平均距离和站点数量计算评估指标；从站点组删除一个站点，计算评估指标，依次删除站点，得到多个评估指标，所有评估指标为最小值时对应的站点组即为最终的chl‑a监测站点。本发明对湖库chl‑a监测站点布设构建了科学的评估标准，通过本发明确定的chl‑a监测站点上获取的chl‑a浓度数据即可以通过插值获取湖库全局chl‑a分布状况，为湖库水质评估和环境管理提供技术支撑。

主权项

1.一种基于遥感影像的湖库chl‑a监测站点优化方法，其特征在于，包括：步骤1：获取时间序列上的包括湖库区域的多景遥感影像，所述遥感影像包括多光谱或高光谱遥感影像；步骤2：对每景遥感影像进行预处理，得到多景遥感反射率影像；步骤3：对多景遥感反射率影像进行图像裁剪运算，得到多景湖库区域的遥感反射率影像；步骤4：利用chl‑a反演模型，对每景湖库区域的遥感反射率影像进行运算，获得多景chl‑a浓度空间分布图；步骤5：根据多景chl‑a浓度空间分布图，计算chl‑a平均浓度空间分布图；步骤6：根据所述chl‑a平均浓度空间分布图，计算chl‑a浓度的最大空间相关距离；步骤7：以网格法在chl‑a平均浓度空间分布图上布设chl‑a监测站点，得到站点组，网格宽度不大于所述最大空间相关距离的一半；步骤8：以所述站点组的chl‑a浓度进行空间插值，得到插值chl‑a浓度空间分布图；步骤9：计算所述chl‑a平均浓度空间分布图和插值chl‑a浓度空间分布图的平均距离；步骤10：计算所述站点组的评估指标，所述评估指标是平均距离的增函数，是站点组站点数量的减函数；步骤11：从站点组删除一个chl‑a监测站点，将删除的一个chl‑a监测站点遍历整个站点组，得到多组剩余站点，通过步骤8、9所述的方法计算多组剩余站点的平均距离，找出平均距离最小值；步骤12：根据所述平均距离最小值，通过步骤10所述的方法计算平均距离最小值对应的剩余站点的评估指标，并将平均距离最小值对应的剩余站点作为站点组；步骤13：重复步骤11、12一定次数，得到若干个评估指标；步骤14：取前述的所有评估指标为最小值时对应的站点组作为最终的chl‑a监测站点；其中，所述chl‑a为叶绿素a。