專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙感領(lǐng)域，尤其涉及一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和相關(guān)理論模型的不斷完善，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在水環(huán)境的監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也越來(lái)越多，現(xiàn)有的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法中包括對(duì)遙感圖像的預(yù)處理過(guò)程、監(jiān)測(cè)指標(biāo)的計(jì)算、計(jì)算結(jié)果的后處理、圖像分析及報(bào)告生成等步驟，這些步驟都需要人為干預(yù)才能完成，例如，預(yù)處理過(guò)程中針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)區(qū)域的圖像，處理流程不統(tǒng)一，需要專(zhuān)家知識(shí)的配合才能完成；不同水質(zhì)的反演模型根據(jù)區(qū)域和季節(jié)的不同而不同，監(jiān)測(cè)指標(biāo)的計(jì)算及計(jì)算結(jié)果的后處理過(guò)程都需要人工進(jìn)行判斷；圖像分析和報(bào)告生成也需要人工進(jìn)行密度分割、監(jiān)測(cè)報(bào)告編輯等。
因此，現(xiàn)有的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法因需要過(guò)多的人為干預(yù)，所以存在處理效率低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法及裝置，目的在于解決現(xiàn)有的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法存在的處理效率低的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法，包括接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，所述水體遙感數(shù)據(jù)至少包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，所述屬性數(shù)據(jù)包括區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器エ作増益狀態(tài)、成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度；依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像；依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。優(yōu)選地，所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表包括水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、代號(hào)及區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度；所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表包括水環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感器名稱(chēng)及其對(duì)應(yīng)的工作増益狀態(tài)、波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、中間波長(zhǎng)、光譜分辨率、光譜響應(yīng)函數(shù)、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、空間分辨率、平均日地距離、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)。所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域代號(hào)、月份及其對(duì)應(yīng)的大氣類(lèi)型、自定義大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、水體比輻射率、大氣平均作用溫度；所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、成像日期、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型、水質(zhì)參數(shù)模型公式。優(yōu)選地，所述依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像包括從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域；從所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng) 的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、光譜分辨率；依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算；依據(jù)所述6S大氣校正參數(shù)對(duì)系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像進(jìn)行大氣校正計(jì)算，得到水體的遙感反射率圖像。優(yōu)選地，所述從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像包括依據(jù)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段的灰度直方圖，采用雙峰法確定閾值；依據(jù)所述閾值對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段逐像元判斷，小于所述閾值的像素點(diǎn)賦值為1，大于所述閾值的像素點(diǎn)賦值為0，得到ニ值化的水體目標(biāo)掩模圖像。優(yōu)選地，所述依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像包括從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式；依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；剔除所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像中的異常值，以得到所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告包括將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖；依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格；依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置，包括接收模塊，用于接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，所述水體遙感數(shù)據(jù)至少包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，所述屬性數(shù)據(jù)包括區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器工作増益狀態(tài)、成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度；預(yù)處理模塊，用于依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像；水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊，用于依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；報(bào)告構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)
生ロ ο 優(yōu)選地，所述預(yù)處理模塊包括第一查詢(xún)單元，用于從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并從所述遙感器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；以所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、成像時(shí)間為索引，從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、光譜分辨率；裁剪単元，用于將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域；第一計(jì)算單元，用于依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算；依據(jù)所述6S大氣校正參數(shù)對(duì)系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像進(jìn)行大氣校正計(jì)算，得到水體的遙感反射率圖像。圖像提取単元，用于依據(jù)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段的灰度直方圖，采用雙峰法確定閾值；依據(jù)閾值對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段逐像元判斷，小于閾值的賦值為1，大于閾值的賦值為0，得到ニ值化的水體目標(biāo)掩模圖像。優(yōu)選地,所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊包括第二查詢(xún)單元，用于從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式；第二計(jì)算單元，用于依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。優(yōu)選地，所述報(bào)告構(gòu)建模塊包括圖像映射単元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖；繪圖單元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格；報(bào)告構(gòu)建単元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。
本發(fā)明實(shí)施例所述的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法及裝置，依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像、提取水體目標(biāo)掩膜圖像，并計(jì)算出水質(zhì)參數(shù)濃度圖像，依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度圖像構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告，所述方法及裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生成水質(zhì)參數(shù)濃度圖像及水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告，避免了人為介入，提高了水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的效率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法中依據(jù)預(yù)先建立的區(qū) 域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法中從水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法中計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置中預(yù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置中水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)不意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置中報(bào)告構(gòu)建模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的ー種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法，如圖I所示，包括SlOl :接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)；其中水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)指的是衛(wèi)星遙感器在預(yù)設(shè)的時(shí)間拍攝的預(yù)設(shè)區(qū)域的水體圖像，本實(shí)施例中，水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)可以包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器工作増益狀態(tài)及成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度等數(shù)據(jù)。例如接收用于水體富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)的太湖水體遙感圖像，與此遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)分別為區(qū)域代號(hào)一太湖，遙感器名稱(chēng)一環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星HJ1A-CXD1，遙感器工作增益狀態(tài)一增益2，成像時(shí)間一2009年3月14日，地理經(jīng)緯度范圍ー左上角緯度34. 359467、左上角經(jīng)度117. 826292、右下角緯度30. 534726、右下角經(jīng)度123. 230688，太陽(yáng)天頂角一37. 5，太陽(yáng)方位角一 155. 1，觀測(cè)天頂角ー 18. 6，觀測(cè)方位角-78. 6，氣溶膠光學(xué)厚度一O. 2。S102 :依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像；其中，預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中包括了能夠遙感監(jiān)測(cè)到的所有水體所處的區(qū)域的參數(shù)，例如，實(shí)時(shí)遙感監(jiān)測(cè)的水體包括太湖、長(zhǎng)江三峽、滇池，所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表可以具體包括以下參數(shù)區(qū)域名稱(chēng)、區(qū)域代號(hào)、區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域中心點(diǎn)緯度、區(qū)域左上點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域左上點(diǎn)緯度，區(qū)域右下點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域右下點(diǎn)緯度。例如，實(shí)時(shí)遙感監(jiān)測(cè)的水體包括太湖、長(zhǎng)江三峽、滇池，那么所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中包括太湖及其太湖所對(duì)應(yīng)的區(qū)域代號(hào)、太 湖所在的中心點(diǎn)經(jīng)度、中心點(diǎn)緯度、區(qū)域左上點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域左上點(diǎn)緯度，區(qū)域右下點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域右下點(diǎn)緯度；長(zhǎng)江三峽及其長(zhǎng)江三峽所對(duì)應(yīng)的區(qū)域代號(hào)、長(zhǎng)江三峽所在的中心點(diǎn)經(jīng)度、中心點(diǎn)緯度、區(qū)域左上點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域左上點(diǎn)緯度，區(qū)域右下點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域右下點(diǎn)緯度；滇池及其滇池所對(duì)應(yīng)的區(qū)域代號(hào)、滇池所在的中心點(diǎn)經(jīng)度、中心點(diǎn)緯度、區(qū)域左上點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域左上點(diǎn)緯度，區(qū)域右下點(diǎn)經(jīng)度、區(qū)域右下點(diǎn)緯度。也就是說(shuō)，區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中記錄的是各個(gè)區(qū)域及其對(duì)應(yīng)的地理經(jīng)緯度范圍。其中，區(qū)域名稱(chēng)和區(qū)域代號(hào)可以為字符串型數(shù)據(jù)，其它參數(shù)可以為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，將區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表記為表し預(yù)先建立的遙感器屬性數(shù)據(jù)表中包括獲取水體遙感圖像的衛(wèi)星遙感器的屬性參數(shù)，具體可以包括遙感器名稱(chēng)、遙感器工作増益狀態(tài)、遙感器波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、中間波長(zhǎng)、光譜分辨率、光譜響應(yīng)函數(shù)、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、空間分辨率、平均日地距離、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)。其中，遙感器名稱(chēng)可以為字符串型數(shù)據(jù)，遙感器工作増益狀態(tài)、遙感器波段號(hào)、大氣校正模型中的映射波段號(hào)、空間分辨率可以為無(wú)符號(hào)短整型數(shù)據(jù)，其它參數(shù)可以為浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，將遙感器屬性數(shù)據(jù)表記為表S。預(yù)先建立的區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表用于存儲(chǔ)每個(gè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的大氣和氣溶膠類(lèi)型，可以具體包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域代號(hào)、月份及其對(duì)應(yīng)的大氣類(lèi)型、自定義大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、水體比輻射率、大氣平均作用溫度。其中，區(qū)域代號(hào)可以為字符串類(lèi)型數(shù)據(jù)，水體比輻射率、大氣平均作用溫度可以為浮點(diǎn)類(lèi)型數(shù)據(jù)，其它參數(shù)可以為無(wú)符號(hào)短整型數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，將區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表記為表A。在接收到水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)后，依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像的具體過(guò)程如圖2所示，包括S201 :從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域；例如，以“太湖”為索弓丨，從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)“太湖”對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度分別為中心點(diǎn)(31. 230413,120. 236545);左上(31. 576917，119. 812593);右下(30. 883909，120. 660497)，以上述經(jīng)緯度為邊界條件，將水體遙感圖像進(jìn)行剪裁，保留以上述經(jīng)緯度坐標(biāo)為邊界的區(qū)域，減去多余的區(qū)域。經(jīng)過(guò)此步驟，可以將同一區(qū)域的水體遙感圖像剪裁到統(tǒng)ー的地理范圍中。S202 :從所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；例如，以HJlA-C⑶I、増益2為索引，搜索S數(shù)據(jù)表，得到輻射校正所需要的系數(shù)為遙感圖像第一波段(輻射定標(biāo)增益參數(shù)O. 916，輻射定標(biāo)偏置參數(shù)7. 325);遙感圖像第ニ波段(輻射定標(biāo)增益參數(shù).9228，輻射定標(biāo)偏置參數(shù)6. 0737);遙感圖像第三波段(輻射定標(biāo)增益參數(shù)I. 1277，輻射定標(biāo)偏置參數(shù)3.6123);遙感圖像第四波段(輻射定標(biāo)增益參數(shù)I. 0753，輻射定標(biāo)偏置參數(shù)I. 9028)。得到系統(tǒng)校正所需要的系數(shù)為遙感圖像第一波段(系統(tǒng)校正增益參數(shù)1，系統(tǒng)校正偏置參數(shù)O);遙感圖像第二波段(系統(tǒng)校正增益參數(shù)1，系統(tǒng)校正偏置參數(shù)O);遙感圖像第三波段(系統(tǒng)校正增益參數(shù)1，系統(tǒng)校正偏置參數(shù)O);遙感圖像第四波段(系統(tǒng)校正增益參數(shù)1，系統(tǒng)校正偏置參數(shù)O)。
S203:依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算；具體的計(jì)算公式為福射校正計(jì)算Gain*DN+0ffset,其中Gain為福射定標(biāo)增M系數(shù)，Offset為福射定標(biāo)偏直系數(shù)，DN為水體遙感圖像灰度值；系統(tǒng)校正計(jì)算Gain’*DN’ +Offset’，其中DN’為輻射定標(biāo)計(jì)算的結(jié)果，Gain’為系統(tǒng)定標(biāo)增益系數(shù)，Offset’為系統(tǒng)定標(biāo)偏置系數(shù)。S204:以所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、成像時(shí)間為索引，從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、平均日地距離、水體比輻射率、大氣平均作用溫度；例如，以“太湖”、“ HJ1A_CCD1”、“2009年3月14日”為索弓丨，檢索得到大氣類(lèi)型為3、氣溶膠類(lèi)型為I、始波長(zhǎng)為O. 4225、終止波長(zhǎng)為I. 01光譜響應(yīng)函數(shù)為(O. 0785 O. 1580O. 2386 O. 3183 O. 4159 O. 5135 O. 60960. 7087 O. 7387 O. 7718 O. 8048 O. 8408 O. 8589
0.8739 O. 8889 O. 90690. 9324 O. 9520 O. 9730 O. 9910 O. 9970 O. 9970 I. 0000 O. 9970
1.00001. 0000 O. 9970 O. 9970 O. 9925 O. 9850 O. 9805 O. 9760 O. 9354)、平均日地距離為1070. 278709、水體比輻射率為O. 9、大氣平均作用溫度為11. 6。S205:依據(jù)所述系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像、檢索得到的大氣校正參數(shù)，結(jié)合太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度等屬性數(shù)據(jù)，運(yùn)行6S大氣校正模型得到幾個(gè)系數(shù)xa、xb、xc、Edir、Edif,利用下面的公式計(jì)算得到水體遙感反射率圖像。計(jì)算公式為Rrs= ((xa*Lsw_xb)/ (I.0+xc* (xa*Lsw_xb))* (Edir +Edif) -rskyEdif) / (Edir + Edif)/ η= (xa*Lsw_xb)/(I. 0+xc*(xa*Lsw_xb))/π — rsky Edif/π/ (Edir + Edif),
其中，Rrs為水體反射率圖像，Lsw為輻射定標(biāo)和系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像，rsky為常數(shù)。從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像的具體過(guò)程如圖3所示，包括S301 :依據(jù)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段的灰度直方圖，采用雙峰法確定閾值；S302 :依據(jù)閾值對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段逐像元判斷，小于閾值的賦值為1，大于閾值的賦值為0，得到ニ值化的水體目標(biāo)掩模圖像。S103:依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；其中，水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表用于記錄每個(gè)水環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域、時(shí)間、遙感器或水質(zhì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸?，具體可以包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、成像日期、遙感器代號(hào)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型、水質(zhì)參數(shù)模型公式。其中，水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)模型公式可以為字符串類(lèi)型的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中，可以將水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表記為表M。具體的計(jì)算過(guò)程可以如圖4所示，包括S401 :從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式；例如，根據(jù)“太湖”、“ HJ1A_CCD1”、“水體富營(yíng)養(yǎng)化”、“ 2009年3月14日”，查詢(xún)表M得到水質(zhì)參數(shù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸饺~綠素a濃度公式120. 407* ((b4_b3) / (b4+b3)) ~2+31. 283* ((b4_b3) / (b4+b3)) +28. 095懸浮物濃度公式8150. 8*b4-2. 5542，其中，b3代表HJ1A-CCD1水體遙感反射率圖像的第三波段數(shù)據(jù)；b4代表HJ1A-CCD1水體遙感反射率圖像的第四波段數(shù)據(jù)；S402:依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；S403 :剔除所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像中的異常值；具體方法可以為統(tǒng)計(jì)水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像中水體區(qū)域的灰度直方圖，對(duì)于占水體區(qū)域總像元數(shù)小于1%的像元值用其四鄰域的均值替代。S404:依據(jù)剔除異常值后的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，得到所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。例如，對(duì)葉綠素濃度進(jìn)行總體統(tǒng)計(jì)和分級(jí)統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)的具體過(guò)程可以為統(tǒng)計(jì)水體目標(biāo)圖像內(nèi)的像元個(gè)數(shù)TPixelNum,通過(guò)公式TArea=TPixelNumX空間分辨率，計(jì)算水域面積；統(tǒng)計(jì)水體目標(biāo)圖像內(nèi)水質(zhì)參數(shù)的最大值即水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像像素的最大值TMaxValue、最小值TMinValue、均值TMeanValue、標(biāo)準(zhǔn)差TVarValue，其中，可以將水質(zhì)參數(shù)濃度從高到低分為五個(gè)級(jí)別，井分別計(jì)算每個(gè)級(jí)別的最大值LMaXValue(i)和最小值LMinValue (i), i為級(jí)別序號(hào)、；統(tǒng)計(jì)歸屬到每個(gè)級(jí)別內(nèi)的像元個(gè)數(shù)LPiXelNum(i)，計(jì)算該類(lèi)級(jí)別的水域面積LArea⑴=LPixelNum⑴X空間分辨率，并計(jì)算該級(jí)別水體占總體水域面積的面積比LPercent(i)=LArea(i)/TAreaX100 ；分別計(jì)算每個(gè)級(jí)別的水質(zhì)參數(shù)濃度的均值LMeanValue⑴和標(biāo)準(zhǔn)差LVarValue(i)。S104 :根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。構(gòu)建水環(huán)境質(zhì)量報(bào)告可以具體包括將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖，依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格；依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。 其中，使用不同的顏色表示不同的濃度，根據(jù)TMaxValue和TMinValue分類(lèi)出的每個(gè)級(jí)別定義RGB偽彩色合成方案，例如，葉綠素a濃度指標(biāo)
級(jí)別 I R:255 G:255 B:255 級(jí)別 2 R: 204 G:255 B: 204 級(jí)別 3 R: 153 G:255 B: 153 級(jí)別 4 R; 102 G:255 B: 102
級(jí)別 5 R;0 G:255 B O因?yàn)槊總€(gè)級(jí)別的RGB分量的數(shù)值不同，所以，合成RCB四像后的顔色不同，這樣做的目的在于，將不同級(jí)別的數(shù)據(jù)從顏色上區(qū)分開(kāi)。將水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像中每個(gè)像元點(diǎn)根據(jù)其灰度值劃分到上述級(jí)別中，使用不同的顔色表征不同的濃度。本實(shí)施例所述的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法，依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，得到水體的遙感反射率圖像和水體目標(biāo)圖像，并依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，并構(gòu)建水環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，所述方法中沒(méi)有包括人機(jī)交互的環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)，所述方法不再需要進(jìn)行人工干預(yù)即可對(duì)遙感數(shù)據(jù)完成處理，從而提高了處理的效率。本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置，如圖5所示，包括接收模塊501，用于接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，所述水體遙感數(shù)據(jù)至少包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，所述屬性數(shù)據(jù)包括區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器工作増益狀態(tài)、成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度；預(yù)處理模塊502，用于依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像；水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊503，用于依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；
報(bào)告構(gòu)建模塊504，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量 艮告。進(jìn)ー步地,本實(shí)施例中，如圖6所示,所述預(yù)處理模塊包括第一查詢(xún)單元601，用于從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并從所述遙感器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；以所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、成像時(shí)間為索引，從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、光譜分辨率；裁剪単元602，用于將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域；
第一計(jì)算單元603，用于依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算；依據(jù)所述6S大氣校正參數(shù)對(duì)系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像進(jìn)行大氣校正計(jì)算，得到水體的遙感反射率圖像。進(jìn)ー步地,如圖7所示,所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊包括第二查詢(xún)單元701，用于從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式；第二計(jì)算單元702，用于依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。進(jìn)ー步地，如圖8所示，所述報(bào)告構(gòu)建模塊包括圖像映射単元801，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖；繪圖單元802，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格； 報(bào)告構(gòu)建単元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。本實(shí)施例所述的裝置中，預(yù)處理模塊及水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊能夠根據(jù)預(yù)先建立的數(shù)據(jù)表進(jìn)行對(duì)遙感數(shù)據(jù)的處理，而不再需要人工參與處理，從而提高了對(duì)水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理效率。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括 接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，所述水體遙感數(shù)據(jù)至少包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，所述屬性數(shù)據(jù)包括區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器工作增益狀態(tài)、成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度； 依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像； 依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像； 根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表包括 水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、代號(hào)及區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度； 所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表包括水環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感器名稱(chēng)及其對(duì)應(yīng)的工作増益狀態(tài)、波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、中間波長(zhǎng)、光譜分辨率、光譜響應(yīng)函數(shù)、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、空間分辨率、平均日地距離、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)増益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)； 所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域代號(hào)、月份及其對(duì)應(yīng)的大氣類(lèi)型、自定義大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、水體比輻射率、大氣平均作用溫度； 所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表包括水體環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域的名稱(chēng)、成像日期、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型、水質(zhì)參數(shù)模型公式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像包括 從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域； 從所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與所述遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、光譜分辨率； 依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算； 依據(jù)所述6S大氣校正參數(shù)對(duì)系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像進(jìn)行大氣校正計(jì)算，得到水體的遙感反射率圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像包括 依據(jù)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段的灰度直方圖，采用雙峰法確定閾值；依據(jù)所述閾值對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段逐像元判斷，小于所述閾值的像素點(diǎn)賦值為1，大于所述閾值的像素點(diǎn)賦值為O，得到ニ值化的水體目標(biāo)掩模圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像包括 從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式； 依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像； 剔除所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像中的異常值，以得到所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告包括 將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖； 依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格； 依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。
7.一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，所述水體遙感數(shù)據(jù)至少包括水體遙感圖像及所述水體遙感圖像對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，所述屬性數(shù)據(jù)包括區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、遙感器工作増益狀態(tài)、成像日期、地理經(jīng)緯度范圍、太陽(yáng)天頂角、太陽(yáng)方位角、觀測(cè)天頂角、觀測(cè)方位角、氣溶膠光學(xué)厚度； 預(yù)處理模塊，用于依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像；水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊，用于依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像；報(bào)告構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)處理模塊包括 第一查詢(xún)單元，用于從所述區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)對(duì)應(yīng)的區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度，并從所述遙感器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述遙感器名稱(chēng)及遙感器工作増益狀態(tài)對(duì)應(yīng)的波段號(hào)、輻射定標(biāo)增益參數(shù)、輻射定標(biāo)偏置參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)、系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)；以所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、成像時(shí)間為索引，從所述區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表與遙感器屬性數(shù)據(jù)表中聯(lián)合查詢(xún)大氣校正參數(shù)，所述大氣校正參數(shù)包括大氣類(lèi)型、氣溶膠類(lèi)型、自定義氣溶膠類(lèi)型、6S大氣校正模型中的映射波段號(hào)、起始波長(zhǎng)、終止波長(zhǎng)、光譜響應(yīng)函數(shù)、光譜分辨率； 裁剪単元，用于將所述水體遙感圖像剪裁至所述區(qū)域中心點(diǎn)經(jīng)緯度、左上點(diǎn)經(jīng)緯度、右下點(diǎn)經(jīng)緯度限定的區(qū)域； 第一計(jì)算單元，用于依據(jù)所述輻射定標(biāo)增益參數(shù)和輻射定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)剪裁后的水體遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)計(jì)算，依據(jù)所述系統(tǒng)定標(biāo)增益參數(shù)和系統(tǒng)定標(biāo)偏置參數(shù)對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像進(jìn)行系統(tǒng)校正計(jì)算；依據(jù)所述6S大氣校正參數(shù)對(duì)系統(tǒng)校正后的水體遙感圖像進(jìn)行大氣校正計(jì)算，得到水體的遙感反射率圖像； 圖像提取単元，用于依據(jù)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段的灰度直方圖，采用雙峰法確定閾值；依據(jù)閾值對(duì)輻射定標(biāo)后的水體遙感圖像近紅外波段逐像元判斷，小于閾值的賦值為1，大于閾值的賦值為O，得到ニ值化的水體目標(biāo)掩模圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算模塊包括 第二查詢(xún)單元，用于從所述水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表中查詢(xún)與所述區(qū)域代號(hào)、遙感器名稱(chēng)、水質(zhì)參數(shù)類(lèi)型及成像日期數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)模型公式； 第二計(jì)算單元，用于依據(jù)所述公式及所述水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算水體的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述報(bào)告構(gòu)建模塊包括 圖像映射単元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像進(jìn)行RGB色彩映射形成水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖； 繪圖單元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，繪制數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格； 報(bào)告構(gòu)建単元，用于依據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)遙感監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)柱狀圖和表格，插入Word文檔形成水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)處理方法及裝置，所述方法包括接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)，依據(jù)預(yù)先建立的區(qū)域坐標(biāo)數(shù)據(jù)表、遙感器屬性數(shù)據(jù)表及區(qū)域?qū)傩詳?shù)據(jù)表，計(jì)算水體的遙感反射率圖像，并從所述水環(huán)境遙感數(shù)據(jù)中提取水體目標(biāo)掩模圖像，并依據(jù)預(yù)先建立的水質(zhì)參數(shù)反演模型數(shù)據(jù)表及所述目標(biāo)水體的遙感反射率圖像、水體目標(biāo)掩模圖像，計(jì)算與所述遙感數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)濃度值圖像，構(gòu)建水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)質(zhì)量報(bào)告，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)生成水質(zhì)參數(shù)濃度圖像及水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告，避免了人為介入，提高了水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的效率。
文檔編號(hào)G01N21/17GK102721644SQ20121021236
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者吳遠(yuǎn)峰, 張兵, 張方方, 李俊生, 申茜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心