基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法和装置。该方法主要包括：通过传感器或者对地观测卫星等，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据；对多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故；根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感图像对检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。本发明开发了一种集合多源遥感数据采集、污染事故和事故源位置判断，以及应急处理等各种功能于一体的便携式的化工园区环境污染检测装置，实现危险化工园区环境污染突发事故应急救援处置的快速化、高效化和规范化。
【专利说明】基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法和装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及污染检测【技术领域】，尤其涉及一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法和装置。
【背景技术】
[0002]公共安全是国家安全和社会稳定的基石，化工安全是公共安全中的重要组成部分，也是生产安全领域的核心。危险化学品的安全问题是世界各国十分关注的问题，尤其是一些重特大事故的发生使得各国对危险化学品的安全问题越来越重视。如1984年印度博帕尔市郊农药厂发生甲基异氰酸盐泄漏的恶性中毒事故，有2500多人中毒死亡，20余万人中毒受伤且其中大多数人双目失明致残，67万人受到残留毒气的影响。近年来，随着我国化工、石化行业的高速发展，危险化学品事故处于多发态势。2004年以来，陆续发生了重庆天原化工厂“4.16”氯气泄漏爆炸事故、京沪高速“3.29”液氯泄漏事故、中石油吉化双苯厂“11.13”燃爆泄漏事故等危险化学品重特大事故，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。由于危险化学品事故与其他类型事故相比更具有突发性、复杂性和灾难性，容易危及社会公众和环境安全，因此，做好危险化学品事故的应急准备，提高事故的应急救援能力，对减少危险化学品事故的危害、降低事故损失，具有十分重要的意义。
[0003]化工安全事故是典型的非常规突发事件，且衍生、次生事故多发，易于导致环境污染事件等。易燃、易爆、有毒气体在生产、运输、使用过程中一旦发生泄漏，将会引发中毒、火灾甚至爆炸事故，严重危害人民的生命和财产安全。由于危化气体本身存在的扩散性，发生泄漏之后，在外部风力和内部浓度梯度的作用下，气体会沿地表面扩散，在化工或工业园区突发事故现场形成燃烧爆炸或毒害危险区，扩大危害区域。在化学品泄漏事故发生后，事故处置将围绕采样检测、确定警戒区域、组织危险区域内群众撤离、抢救中毒人员、堵漏、洗消等方面展开。进行处置的第一个方面应该是利用危化品应急监测装备、应急救援现场图像无线传输设备，快速建立应急监测系统，迅速准确识别泄漏气体种类、泄漏气体浓度及现场风向风速，并传回现场视频图像，为确定人员疏散范围和疏散路径提供依据。
[0004]目前，现有技术中的用于危化品气体浓度监测的便携式检测设备，功能比较单一，有的只能进行气体检测，有的只能进行应急系统应用指挥，各种设备之间无法自动实现有效的关联，难以协同工作。事故发生以后也无法及时准确的获取事故现场的相关信息，无法准确判断出事故源的位置，严重影响应急救援工作的顺利开展，容易造成重大财产损失和人员伤亡事故。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供了一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法和装置，以提高危险化工园区环境突发事故应急救援处置的快速化、高效化和规范化。
[0006]本发明提供了如下方案:
[0007]一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，包括:[0008]通过传感器或者对地观测卫星获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据；
[0009]对所述多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故；
[0010]根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。
[0011]所述的通过传感器或者对地观测卫星，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据，包括:
[0012]通过便携式的化工园区环境污染检测装置在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，所述化工园区环境污染检测装置从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的多源遥感卫星数据；或者，所述化工园区环境污染检测装置从各种对地观测卫星获取所述检测区域的多源遥感数据；
[0013]所述多源遥感数据包括多源遥感卫星图像，对所述多源遥感数据进行预处理，将预处理后的多源遥感数据进行存储。
[0014]所述的对所述多源遥感数据进行预处理，包括:对所述多源遥感数据中的多源遥感图像进行辐射校正、几何校正和遥感图像融合处理。
[0015]所述的对多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故，包括:
[0016]将预先获取的正常情况下的各个检测区域对应的污染信息存储在污染信息数据库中，所述污染信息包括污染物的名称和判断阈值；
[0017]对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任何一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
[0018]所述的根据发生了污染事故的所述检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置，包括:
[0019]对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图，利用所述事故物质扩散矢量图和所述发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型；
[0020]利用神经网络组合优化算法动态调整所述污染事故物质扩散模型的输入条件，使所述输入条件与所述污染事故物质扩散矢量图达到一致，完成对所述污染事故物质扩散模型的优化处理；
[0021]利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定所述污染事故的事故源的位置。
[0022]一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，包括:
[0023]多源遥感数据获取单元，用于通过传感器或者对地观测卫星，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据；[0024]污染事故判断单元，用于对所述多源遥感数据获取单元所获取的多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故；
[0025]事故源位置确定单元，用于根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。
[0026]所述的多源遥感数据获取单元，具体用于通过便携式的化工园区环境污染检测装置在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，利用所述化工园区环境污染检测装置从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的多源遥感数据；或者，利用所述化工园区环境污染检测装置从各种对地观测卫星获取所述检测区域的多源遥感数据，所述多源遥感数据包括多源遥感图像。
[0027]所述的装置还包括:
[0028]多源遥感数据预处理单元，用于对所述多源遥感数据进行预处理，将预处理后的多源遥感数据进行存储，所述预处理包括:对所述多源遥感数据中的多源遥感图像进行辐射校正、几何校正和遥感图像融合处理。
[0029]所述的污染事故判断单元，具体用于将预先获取的正常情况下的各个检测区域对应的污染信息存储在污染信息数据库中，所述污染信息包括污染物的名称和判断阈值；
[0030]对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任何一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
[0031]所述的事故源位置确定单元，具体用于对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图，利用所述事故物质扩散矢量图和所述发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型；
[0032]利用神经网络组合优化算法动态调整所述污染事故物质扩散模型的输入条件，使所述输入条件与所述污染事故物质扩散矢量图达到一致，完成对所述污染事故物质扩散模型的优化处理；
[0033]利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定所述污染事故的事故源的位置。
[0034]由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例从危险化学品突发事故应急救援的迫切需求出发，以多源遥感数据为基础，开发了一种集合多源遥感数据采集、污染事故和事故源位置判断，以及应急处理等各种功能于一体的便携式的化工园区环境污染检测装置，实现危险化工园区环境突发事故应急救援处置的快速化、高效化和规范化，解决了危险化工园区环境突发事故办公过程中现场信息的收集、应急系统支持、RS (遥感)、GIS (地理信息系统)多高科技技术角度提升危化品环境监测与应急过程效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本发明实施例一提供的一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法的处理流程图；
[0037]图2为本发明实施例二提供的一种便携式的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置的结构图，图中，多源遥感数据获取单元21，多源遥感数据预处理单元22，污染事故判断单元23，事故源位置确定单元24，应急处理单元25。
【具体实施方式】
[0038]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0039]实施例一
[0040]在危化品环境突发事故办公过程中，办公人员需要的是一种能够有效的收集现场信息、获得现场办公应急支持并且能够有效地与办公人员后台相关信息系统进行通讯的综合集成设备。
[0041]本发明实施例提出了一种便携式的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，还装置包括多源遥感数据获取单元、多源遥感数据预处理单元、污染事故判断单元、事故源位置确定单元和应急处理单元。
[0042]基于上述装置，该实施例提供的一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤:
[0043]步骤S110、通过化工园区环境中设置的多个传感器或者各种对地观测卫星，获取检测区域的多源遥感数据。
[0044]多源遥感数据是指多个传感器获得的同一区域的遥感图像或同一传感器在不同时刻获得的同一区域的遥感图像数据。多源信息融合能富集同一区域的不同数据源的互补信息，降低数据的不精确性，减少数据的模糊度，使分类更加精确和可靠，以形成对目标区域的完整一致的信息描述。
[0045]在本发明实施例中，检测人员需要携带上述便携式的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，装置中的多源遥感数据获取单元获取各个检测区域的多源遥感数据。
[0046]上述多源遥感数据获取单元可以从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的多源遥感数据。
[0047]随着现代遥感技术的发展，各种对地观测卫星可以源源不断地提供不同的空间分辨率、时间分辨率和波谱分辨率的遥感图像，这些遥感图像就是多源遥感数据。因此，上述多源遥感数据获取单元还可以从各种对地观测卫星获取检测区域的多源遥感数据。
[0048]上述多源遥感数据主要包括多源遥感图像。
[0049]步骤S120、多源遥感数据预处理单元对多源遥感数据进行预处理。
[0050]多源遥感数据预处理单元对上述多源遥感数据进行实时调用、快速校正、图像配准、镶嵌、融合等预处理，主要包括提供多源遥感图像的辐射校正及几何校正，以及遥感图像融合等处理。
[0051]遥感图像辐射校正:由于传感器响应特性和大气的吸收、散射以及其他随机因素影响，导致图像模糊失真，造成图像的分辨率和对比度相对下降，这些都需要通过辐射校正复原，消除遥感图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程为辐射校正。
[0052]遥感图像几何校正:遥感数字图像的几何校正有两种:一是根据卫星轨道公式将卫星的位置，姿态，轨道，大地曲面形状及扫描特征作为时间的函数来计算每条扫描线上像元的坐标，这种校正往往因为对遥感传感器的位置及姿态测量精度不高而使得校正后图像仍有不小的误差。所以又称其为粗几何校正，粗校正一般由遥感数据生产者，如卫星遥感地面站或遥感公司负责进行；二是对经过粗几何校正影像进行精几何校正，该校正需要借助地面控制点，和多项式等校正模型进行。一般来说，遥感卫星使用较准确的定位技术，姿态保持相当稳定，由卫星姿态变化引起的几何误差较小，但是成像过程中大气扰动引起的几何误差较大；而航空遥感飞机，特别是航模飞机，其姿态变化引起的几何误差不能忽略，有时还相当大。几何校正是利用控制点进行的，它是用一种数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变过程，并利用畸变的遥感图像与标准地图之间的一些对应点(即控制点)球的这个几何畸变模型，然后利用次模型进行几何畸变的校正，这种校正不考虑畸变的具体原因，而只考虑如何利用畸变模型来校正图像。
[0053]遥感图像融合:图像融合技术是以图像为研究对象的信息融合，它把对同一目标或场景用不同传感器获得的多种图像，或用同种传感器以不同成像方式或在不同成像时间获得的不同图像，融合为一幅图像，在这一幅融合图像中能反映多重原始图像的信息，以达到对目标和地物的综合描述。
[0054]多源遥感数据预处理单元提供多源遥感数据间的流程化、一体化、批量化预处理流程，实现多源遥感数据处理的自动化。多源遥感数据预处理单元将预处理后的多源遥感数据传输给污染事故判断单元。
[0055]步骤S130、污染事故判断单元对经过预处理的多源遥感数据进行污染信息提取，根据污染信息判断检测区域是否发生了污染事故。
[0056]本发明实施例需要预先获取正常情况(即没有污染的情况)下的各个检测区域对应的污染信息，在污染事故判断单元中的污染信息数据库中存储正常情况下的各个检测区域对应的污染信息，该污染信息包括污染物的名称和判断阈值。污染信息的名称、排放标准等具体内容可以参加国家或者地区或者行业标准定义，比如参见中华人民共和国国家大气污染物综合排放标准。上述污染信息可以为二氧化硫、氮氧化物、氟化氢、铬酸雾、硫酸雾和氟化物等，当排气筒的直径为15m时，二氧化硫的最高允许排放速率(kg/h)为一级:1.6，二级:3.0，三级:4.1。
[0057]污染事故判断单元对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
[0058]当判断出发生了污染事故，则执行步骤S140 ;当判断出没有发生污染事故，则执行步骤S160。[0059]上述多源遥感数据获取单元、多源遥感数据预处理单元、污染事故判断单元，基于多源遥感数据的化工园区环境区动态监测系统提供对化工园区环境区的动态监测功能，综合利用多源遥感数据，在快速流程化处理系统及事故遥感信息提取系统的基础上，实现对化工园区环境区的遥感动态监测。
[0060]步骤S140、对检测区域的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，对污染事故物质扩散模型进行求解反问题得到事故源的位置。
[0061]当判断出检测区域发生了污染事故后，需要对检测区域的污染事故的事故源进行辨识。
[0062]事故源辨识单元对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图。再利用该事故物质扩散矢量图和发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型，结合神经网络组合优化算法动态调整污染事故物质扩散模型的输入条件，使输入条件与上述污染事故物质扩散矢量图达到一致或近似一致，完成对污染事故物质扩散模型的优化处理。生成污染事故物质扩散矢量图的过程主要是利用不同时间的遥感图像对比生成污染事故物质扩散，然后利用地理信息系统技术的缓冲区技术进行污染扩散矢量图的描绘。
[0063]大气污染模型:研究不同气象条件下大气污染物扩散规律的目的在于:①根据当地气象条件，对工业规划布局提供科学依据，预防可能造成的大气污染根据当地的大气扩散能力和环境卫生标准，提出排放标准(排放量和排放高度)进行大气污染预报，以便有计划地采取应急措施，预防环境质量的恶化(长期的)和防止可能发生的污染事故(短期的)。扩散理论对大气污染扩散过程的研究有两种途径:一种是实验方法，就是针对给定的排放源，测定污染物的浓度分布，并找出浓度分布同时间、空间和气象条件变化的关系，探索其规律。这种方法也可以在实验室内用风洞模拟的方法实施。另一种是理论方法，即运用湍流交换的理论建立描写大气污染扩散稀释过程的模式(见大气污染模式)，找出浓度分布与气象参数的关系。
[0064]湍流扩散的主要理论体系有两种:①梯度-输送理论:从平均场入手，利用湍流半经验理论(即通量和梯度之间呈线性关系)可推出湍流扩散方程，在一定的起始条件和边界条件下可获得方程的解。但是理论推导的结果和实际结果往往有很大出入。②统计理论:从研究个别流体微粒运动入手，并据此以确定表示扩散的特征量。用湍流场的统计特征量来描写扩散参数，并用可测的气象参数来表达这些统计特征量，进而找出扩散参数和可测气象条件的直接联系。
[0065]然后，利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定上述污染事故的事故源的位置。
[0066]步骤S150、应急处理单元根据监测到的事故源的位置和污染信息，提供现场应急处置。
[0067]在应急处理单元的显示屏幕上直观显示现场环境信息和多源遥感图像，以及现场视频，应急处理单元中的辅助决策软件根据监测到的事故源的位置和污染信息中的化学品理化特性等信息，提供现场应急处置信息。
[0068]根据现场信息和污染事故物质扩散模型，计算泄漏源强度，确定疏散范围，并在GIS上显示出疏散路径以及应急救援力量的分布情况，为现场应急救援指挥提供决策支持。[0069]步骤S160、流程结束。
[0070]实施例二
[0071]该实施例提供了一种便携式的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其具体实现结构如图2所示，具体可以包括如下的模块:
[0072]多源遥感数据获取单元21，用于通过传感器或者对地观测卫星，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据；
[0073]多源遥感数据预处理单元22，用于对所述多源遥感数据进行预处理，将预处理后的多源遥感数据进行存储，所述预处理包括:对所述多源遥感数据中的多源遥感图像进行辐射校正、几何校正和遥感图像融合处理。
[0074]污染事故判断单元23，用于对所述多源遥感数据获取单元所获取的多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故；
[0075]事故源位置确定单元24，用于根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。
[0076]进一步地，所述的多源遥感数据获取单元21，具体用于通过便携式的化工园区环境污染检测装置在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，利用所述化工园区环境污染检测装置从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的多源遥感数据；或者，利用所述化工园区环境污染检测装置从各种对地观测卫星获取所述检测区域的多源遥感数据，所述多源遥感数据包括多源遥感图像。
[0077]进一步地，所述的污染事故判断单元23，具体用于将预先获取的正常情况下的各个检测区域对应的污染信息存储在污染信息数据库中，所述污染信息包括污染物的名称和判断阈值；
[0078]对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
[0079]进一步地，所述的事故源位置确定单元24，具体用于对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图，利用所述事故物质扩散矢量图和所述发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型；
[0080]利用神经网络组合优化算法动态调整所述污染事故物质扩散模型的输入条件，使所述输入条件与所述污染事故物质扩散矢量图达到一致，完成对所述污染事故物质扩散模型的优化处理；
[0081]利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定所述污染事故的事故源的位置。
[0082]进一步地，所述的装置还可以包括:
[0083]应急处理单元25，用于根据监测到的事故源的位置和污染信息，提供现场应急处置。在应急处理单元的显示屏幕上直观显示现场环境信息和多源遥感图像，以及现场视频，应急处理单元中的辅助决策软件根据监测到的事故源的位置和污染信息中的化学品理化特性等信息，提供现场应急处置信息。
[0084]根据现场信息和污染事故物质扩散模型，计算泄漏源强度，确定疏散范围，并在GIS上显示出疏散路径以及应急救援力量的分布情况，为现场应急救援指挥提供决策支持。
[0085]用本发明实施例的装置进行基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测的具体过程与前述方法实施例类似，此处不再赘述。
[0086]综上所述，本发明实施例从危险化学品突发事故应急救援的迫切需求出发，以多源遥感数据为基础，开发了一种集合多源遥感数据采集、污染事故和事故源位置判断，以及应急处理等各种功能于一体的便携式的化工园区环境污染检测装置，实现危险化工园区环境突发事故应急救援处置的快速化、高效化和规范化，解决了危险化工园区环境突发事故办公过程中现场信息的收集、应急系统支持、RS、GIS多高科技技术角度提升危险化工园区环境的监测与应急过程效率。
[0087]本发明实施例在判断发生了污染事故后，能够快速开展应急救援工作，避免造成重大财产损失和人员伤亡事故。
[0088]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0089]通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0090]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0091]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，其特征在于，包括: 通过传感器或者对地观测卫星获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据； 对所述多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故； 根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。
2.根据权利要求1所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，其特征在于，所述的通过传感器或者对地观测卫星，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据，包括: 通过便携式的化工园区环境污染检测装置在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，所述化工园区环境污染检测装置从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的 多源遥感卫星数据；或者，所述化工园区环境污染检测装置从各种对地观测卫星获取所述检测区域的多源遥感数据； 所述多源遥感数据包括多源遥感卫星图像，对所述多源遥感数据进行预处理，将预处理后的多源遥感数据进行存储。
3.根据权利要求2所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，其特征在于，所述的对所述多源遥感数据进行预处理，包括:对所述多源遥感数据中的多源遥感图像进行辐射校正、几何校正和遥感图像融合处理。
4.根据权利要求2所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，其特征在于，所述的对多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故，包括: 将预先获取的正常情况下的各个检测区域对应的污染信息存储在污染信息数据库中，所述污染信息包括污染物的名称和判断阈值； 对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任何一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测方法，其特征在于，所述的根据发生了污染事故的所述检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置，包括: 对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图，利用所述事故物质扩散矢量图和所述发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型； 利用神经网络组合优化算法动态调整所述污染事故物质扩散模型的输入条件，使所述输入条件与所述污染事故物质扩散矢量图达到一致，完成对所述污染事故物质扩散模型的优化处理； 利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定所述污染事故的事故源的位置。
6.一种基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其特征在于，包括: 多源遥感数据获取单元，用于通过传感器或者对地观测卫星，获取化工园区环境中的检测区域的多源遥感数据； 污染事故判断单元，用于对所述多源遥感数据获取单元所获取的多源遥感数据进行污染信息提取，根据提取出的污染信息的数值和预先设定的污染物判断阈值，判断所述检测区域是否发生了污染事故； 事故源位置确定单元，用于根据发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多源遥感图像对所述发生了污染事故的检测区域进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散模型，根据所述污染事故物质扩散模型得到事故源的位置。
7.根据权利要求6所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其特征在于: 所述的多源遥感数据获取单元，具体用于通过便携式的化工园区环境污染检测装置在化工园区环境中各个指定的检测区域进行巡视，利用所述化工园区环境污染检测装置从化工园区环境中设置的检测区域对应的多个传感器中获取检测区域的多源遥感数据；或者，利用所述化工园区环境污染检测装置从各种对地观测卫星获取所述检测区域的多源遥感数据，所述多源遥感数据包括多源遥感图像。
8.根据权利要求6或 7所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其特征在于，所述的装置还包括: 多源遥感数据预处理单元，用于对所述多源遥感数据进行预处理，将预处理后的多源遥感数据进行存储，所述预处理包括:对所述多源遥感数据中的多源遥感图像进行辐射校正、几何校正和遥感图像融合处理。
9.根据权利要求8所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其特征在于: 所述的污染事故判断单元，具体用于将预先获取的正常情况下的各个检测区域对应的污染信息存储在污染信息数据库中，所述污染信息包括污染物的名称和判断阈值； 对经过预处理的各个检测区域的多源遥感数据进行污染信息提取，将提取出的检测区域的污染信息和所述污染信息数据库中存储该检测区域的污染信息进行比较，判断是否提取出的任何一个污染物的污染值大于存储的该污染物的判断阈值，如果是，则判断所述检测区域发生了污染事故；否则，则判断所述检测区域没有发生污染事故。
10.根据权利要求9所述的基于多源遥感数据的化工园区环境污染检测装置，其特征在于: 所述的事故源位置确定单元，具体用于对发生了污染事故的检测区域的多源遥感数据中的多个多源遥感图像进行烟雾飘动性分析，生成污染事故物质扩散矢量图，利用所述事故物质扩散矢量图和所述发生了污染事故的检测区域的位置场景的实际条件建立污染事故物质扩散模型； 利用神经网络组合优化算法动态调整所述污染事故物质扩散模型的输入条件，使所述输入条件与所述污染事故物质扩散矢量图达到一致，完成对所述污染事故物质扩散模型的优化处理；利用数值方对优化后的污染事故物质扩散模型进行求解反问题，根据求解结果确定所述污染事故的事 故源的位置。
【文档编号】G05B19/418GK103984310SQ201410199372
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】冷立雄, 尹小菡, 黄永庄, 段研研, 王斌 申请人:华迪计算机集团有限公司