本发明涉及一种水质监测方法,一种使用卫星监测河流水质的方法。
背景技术:
现阶段的水质监测方式自动化程度低,监测数据不准确,不能满足当前精确监测的需要。
技术实现要素:
为克服背景技术中存在的缺陷,本发明提供一种使用卫星监测河流水质的方法。
本发明解决上述问题的技术方案是:
一种使用卫星监测河流水质的方法,包括以下步骤:
1.1、卫星采集全球的遥感影像数据并传输到地面站,影像获取模块从所述地面站获取待监测河道位于多个波段内的若干幅遥感数据,且位于同一波段内的高分遥感影像均可拼合成一幅完整的待监测河道的影像,且多为自然数;
1.2、地图调取模块从网络上调取待监测河道所在区域的地图数据;
1.3、预处理模块对遥感数据进行预处理,包括如下步骤:
1.3.1、几何校正与灰度重采样
几何校正模块在地图数据上沿待监测河道的长度方向标记出m个在监测时间内位置固定不变的控制点,且在遥感数据上标记出与所述控制点对应的映射点;分别在所述地图数据上与所述遥感数据上建立两个不同的二维笛卡儿坐标系,并以数字地形图上所述控制点的坐标和遥感数据所述映射点的坐标建立多项式校正函数;然后以所述多项式校正函数对遥感数据的像元逐个进行几何校正,在几何校正的同时采用双线性内插法对遥感数据进行灰度重采样,则遥感数据经过几何校正与灰度重采样后变为遥感数据;
1.3.2、遥感数据拼接镶嵌
遥感影像拼接镶嵌模块将位于同一波段的若干幅遥感数据分别通过移位匹配法、直方图匹配法、基于接缝线的影像镶嵌方法拼接镶嵌出一幅可显示完整的待监测河道的影像的遥感数据;则每个波段各得到一幅遥感数据;
1.3.3、直方图修正模块采用直方图修正法对各遥感影像进行拉伸,以增强遥感影像的清晰度;
1.4、总服务器自动识别:
1.4.1、在地图数据上沿待监测河道的长度方向均匀挑选k个参考位置点和s个监控点,k>20,s>0,且k和s均为自然数;
1.4.2、实地采集各参考位置点的若干种水质参数的数据;
1.4.3、总服务器提取各参考位置点在各遥感数据上对应位置处的数据差;
1.4.4、总服务器将各参考位置点的数据与各参考位置点在各遥感数据上的数据差作线性、指数、对数、多项式、乘幂的回归分析并得到对应的参数,然后基于离散程度最小的参数建立关于参考位置点的数据和各参考位置在各高分遥感影像上对应位置处的数据差之间的公式;
本发明的有益效果主要表现在:
1)监测范围广,卫星遥感数据属于全局数据,可进行全局监测。
2)速度快,模板建立后,数据通过电脑自动分析,提高流程效率,成本低,获取遥感数据后,一劳永逸,后期不存在监测点增加等导致的维护成本。
3)可进行长期动态监测,卫星遥感主要提供的是趋势性的普查信息,以季度为周期监测、分析目标区域河道水质的污染变化趋势,为应用单位的其他监测作业提供方向辅助。
4)误差小,针对范围内的全局分析技术,避免了监测点遗漏、不够全面的问题。
具体实施方式
一种使用卫星监测河流水质的方法,包括以下步骤:
1.1、卫星采集全球的遥感影像数据并传输到地面站,影像获取模块从所述地面站获取待监测河道位于多个波段内的若干幅遥感数据,且位于同一波段内的高分遥感影像均可拼合成一幅完整的待监测河道的影像,且多为自然数;
1.2、地图调取模块从网络上调取待监测河道所在区域的地图数据;
1.3、预处理模块对遥感数据进行预处理,包括如下步骤:
1.3.1、几何校正与灰度重采样
几何校正模块在地图数据上沿待监测河道的长度方向标记出m个在监测时间内位置固定不变的控制点,且在遥感数据上标记出与所述控制点对应的映射点;分别在所述地图数据上与所述遥感数据上建立两个不同的二维笛卡儿坐标系,并以数字地形图上所述控制点的坐标和遥感数据所述映射点的坐标建立多项式校正函数;然后以所述多项式校正函数对遥感数据的像元逐个进行几何校正,在几何校正的同时采用双线性内插法对遥感数据进行灰度重采样,则遥感数据经过几何校正与灰度重采样后变为遥感数据;
1.3.2、遥感数据拼接镶嵌
遥感影像拼接镶嵌模块将位于同一波段的若干幅遥感数据分别通过移位匹配法、直方图匹配法、基于接缝线的影像镶嵌方法拼接镶嵌出一幅可显示完整的待监测河道的影像的遥感数据;则每个波段各得到一幅遥感数据;
1.3.3、直方图修正模块采用直方图修正法对各遥感影像进行拉伸,以增强遥感影像的清晰度;
1.4、总服务器自动识别:
1.4.1、在地图数据上沿待监测河道的长度方向均匀挑选k个参考位置点和s个监控点,k>20,s>0,且k和s均为自然数;
1.4.2、实地采集各参考位置点的若干种水质参数的数据;
1.4.3、总服务器提取各参考位置点在各遥感数据上对应位置处的数据差;
1.4.4、总服务器将各参考位置点的数据与各参考位置点在各遥感数据上的数据差作线性、指数、对数、多项式、乘幂的回归分析并得到对应的参数,然后基于离散程度最小的参数建立关于参考位置点的数据和各参考位置在各高分遥感影像上对应位置处的数据差之间的公式。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式,本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。