一种基于SAR的近海养殖损毁快速评估方法及系统与流程

本发明涉及遥感技术，具体涉及一种基于sar的近海养殖损毁快速评估方法及系统。

背景技术：

1、近海养殖是一项对国家粮食安全、沿海地区发展和海洋生态平衡等方面具有重要意义的海洋经济活动。然而，近海养殖区域多分布在海陆相交的复杂环境中，不仅要面对人类活动造成的干扰和破坏，还要承受自然现象带来的灾害和风险，如台风侵袭或非法损毁养殖设施等，这些都可能导致近海养殖区域的设施机械性损毁，进而造成资源损失。因此，科学合理地规划和管理近海养殖区域是非常必要的。

2、随着人口增长和经济发展，人类对海洋资源的需求日益增加，近海养殖作为一种有效利用海洋资源的方式，沿海地区发展和海洋生态平衡等方面具有重要意义。近海养殖不仅可以提供丰富的水产品，还可以增加就业机会、提高收入水平、改善居民生活质量、促进社会稳定和经济增长。同时，近海养殖还可以通过增加有机物质和营养盐等物质的输入，改善近岸水域的生态环境，提高生物多样性和生态系统服务功能。

3、然而，近海养殖也面临着诸多挑战和困难，其中最主要的是近海养殖区域所处的环境复杂多变，既要应对人类活动带来的各种干扰和破坏，又要抵御自然现象带来的各种灾害和风险。例如，近海养殖区域常常受到台风等气象因素的影响，也会遭到非法破坏设施等人为因素的威胁，这些因素会导致近海养殖区域的设施机械性损毁，不仅会给近海养殖业带来巨大的经济损失，还会危及近海养殖业的可持续发展。

4、因此，在当前形势下，科学合理地规划和管理近海养殖区域显得尤为必要。这就要求我们要及时的获取研究区域的数据。传统的近海养殖空间分布信息监测方法主要依赖于人工现场调查和航空遥感、卫星遥感等，但这些方法存在着成本高、效率低、覆盖范围小、更新周期长，受气象条件约束等缺点，难以满足近海养殖空间分布信息监测的实时性和准确性需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于sar的近海养殖损毁快速评估方法及系统，以实现对近海养殖区域的灾害监测和的快速的、全天候的、高精度、低成本、高效率的损失评估，从而提高近海养殖业的灾害防御和应急响应能力。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供一种基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，包括：

4、获取近海养殖区sar影像数据，所述近海养殖区sar影像数据包括前时相若干景同轨道的时间序列sar影像和后时相距离变化发生时刻最近的sar影像；

5、对所获取到的近海养殖区sar影像数据进行处理，得到前后时相sar影像后向散射系数的值；

6、统计前后时相sar影像后向散射系数的值，计算前后时相对应像元后向散射系数之间的关系，并进行数据插值，获得前后时相对定标后的影像；

7、基于前后时相对定标后的影像来生成差分图像；

8、根据差分影像来提取变化信息，实现海养殖区变化区域和未变化区域的区分。

9、进一步地，所述方法还包括：

10、对所述变化信息进行处理，以消除噪声和误报，提取和优化变化区域的特征和形状。

11、进一步地，所述方法还包括：

12、对处理后的变化信息采用可视化的方式来进行显示。

13、进一步地，所述对所获取到的近海养殖区sar影像数据进行处理包括预处理和数据增强；

14、所述预处理包括：

15、辐射校正，用以将sar影像中的回波强度转换为反射率或后向散射系数，以消除成像参数对图像的影响，使图像具有物理意义；

16、配准，用以将将非同源数据sar影像配准到同一坐标系下；

17、滤波，用以去除sar影像中的散斑噪声，增强图像的对比度和清晰度；

18、所述数据增强用以对sar影像进行增强，提高遥感影像的质量和分辨率。

19、进一步地，使用相对变换函数进行数据插值。

20、进一步地，所述基于前后时相对定标后的影像来生成差分图像的方式为：采用前时相影像减去后时相影像，得到差分图像。

21、进一步地，所述若干为3-5。

22、进一步地，所述变化信息的提取方法为全局阈值、自适应阈值、双阈值以及非监督和监督分类法中的一种。

23、第二方面，本发明提供一种基于sar的近海养殖损毁快速评估系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。

24、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。

25、本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

26、本发明提供的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，通过利用sar卫星遥感技术，实现对近海养殖区域的灾害监测和的快速的、全天候的、高精度、低成本、高效率的损失评估，从而提高近海养殖业的灾害防御和应急响应能力，实现了目前并未有人进行的近海养殖机械系损毁的快速评估方法，过程使用的少量sar影像作为数据支撑，不仅可实现对不同类型和规模的近海养殖设施的快速识别和实现分析其动态变化，还可以克服云雾、雨雪等气象条件的影响，为灾后救助和恢复提供有效的信息支持。

技术特征：

1.一种基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述对所获取到的近海养殖区sar影像数据进行处理包括预处理和数据增强；

5.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，使用相对变换函数进行数据插值。

6.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述基于前后时相对定标后的影像来生成差分图像的方式为：采用前时相影像减去后时相影像，得到差分图像。

7.如权利要求1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述若干为3-5。

8.如权利1所述的基于sar的近海养殖损毁快速评估方法，其特征在于，所述变化信息的提取方法为全局阈值、自适应阈值、双阈值以及非监督和监督分类法中的一种。

9.一种基于sar的近海养殖损毁快速评估系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了基于SAR的近海养殖损毁快速评估方法及系统，该方法包括获取近海养殖区SAR影像数据，包括前时相若干景同轨道的时间序列SAR影像和后时相距离变化发生时刻最近的SAR影像；对所获取到的近海养殖区SAR影像数据进行处理，得到前后时相SAR影像后向散射系数的值；统计前后时相SAR影像后向散射系数的值，计算前后时相对应像元后向散射系数之间的关系，并进行数据插值，获得前后时相对定标后的影像；基于前后时相对定标后的影像来生成差分图像；根据差分影像来提取变化信息，实现海养殖区变化区域和未变化区域的区分。本发明利用SAR卫星遥感技术，实现对近海养殖区域的灾害监测和的快速的、全天候的、高精度、低成本、高效率的损失评估。

技术研发人员：王斌,郑华健,李炘妍,汪嘉霖,李宇宸,宋肖峰,郭海京,许伟杰,石晓春,吴建,王海云,翟栩弟,李红瑛,黄瑞贞
受保护的技术使用者：广东省国土资源测绘院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4