基于无人机的水面污染物监测预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于无人机的水面污染物监测预警方法及系统；方法包括如下步骤：数据采集、图像获取、特征提取、种类识别及污染预警；监测预警系统包括无人机监测平台(1)，用于对监测水域进行普查、定点详查和实时监测；地面控制台(2)，用于控制无人机监测平台(1)的工作状态，确定污染水域，提取图像特征，生成污染预警；所述地面控制台(2)与无人机监测平台(1)通过远程无线网络信号连接。本发明专利技术的基于无人机的水面污染物监测预警方法及系统，全天时、全天候工作，监测精度高。

Method and system for monitoring and early warning of water surface pollutants based on unmanned aerial vehicle

The invention discloses a method and system of water pollutant monitoring and early warning method based on UAV; the method comprises the following steps: data acquisition, image acquisition, feature extraction, classification and pollution warning; monitoring and warning system including UAV monitoring platform (1), used for monitoring water survey, detailed investigation and real-time monitoring of ground point; the console (2), used to control the UAV monitoring platform (1) of the working state, determine the polluted waters, the image feature extraction, generation of pollution warning; the ground control station (2) and the UAV monitoring platform (1) connected by a remote wireless network signal. The method and system for monitoring and early warning of water surface pollutants based on unmanned aerial vehicle (UAV) have high monitoring precision all day and all weather.

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的水面污染物监测预警方法及系统
本专利技术属于水面污染物监测、预警
，特别是一种全天时、全天候、监测精度高的基于无人机的水面污染物的监测预警方法及实现该方法的监测预警系统。
技术介绍
近十年来，湖泊的水面污染问题日益严重，重大突发性水污染事件频发，不仅对生态环境造成了不可估量的破坏，也引发了一定程度的社会恐慌。湖泊的水面污染一旦发生，就是地区性的大问题，周围的植被、动物、居民甚至整个生态圈都会受到影响。所以，必须加强对水面污染的监测和预警。目前，我国已经逐步开展对水面污染的监测。在严重污染的水体现场设立测试点是最原始的监测方法，但是由于是人工监测为主，往往不够及时和准确。另外，卫星遥感技术监测近年来也逐渐发展起来，利用卫星遥感技术监测水面污染具有即时性和宏观性，但是卫星遥感技术的分辨率和精确性还有待提高，而且，如果遇到恶劣天气，由于可见光和红外线受到干扰，卫星遥感技术的准确度会大大降低。总之，现有技术存在的问题是：水面污染物监测预警易受天气影响，监测精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于无人机的水面污染物监测预警方法，全天时、全天候工作，监测精度高。本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无人机的水面污染物监测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)数据采集：无人机在监测水域上方沿设定路线飞行，采集沿途毫米波辐射数据及水面污染物的位置信息，得到辐射数据；(20)图像获取：根据水面污染物的辐射数据及其位置信息，初步确定重点监测水域，使无人机在重点监测水域悬停，对该水域进行锥扫得到该水域的辐射图像，同时拍摄该水域的光学图像；(30)特征提取：对辐射图像进行处理，并与光学图像对比分析，确定水面污染物的分布范围、污染地点、污染程度，实现对水域的实时监测；(40)种类识别：地面控制台对光学图像进行分析，确定污染物的种类。(50)污染预警：通过确认水面污染物的分布范围、污染地点...

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的水面污染物监测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)数据采集：无人机在监测水域上方沿设定路线飞行，采集沿途毫米波辐射数据及水面污染物的位置信息，得到辐射数据；(20)图像获取：根据水面污染物的辐射数据及其位置信息，初步确定重点监测水域，使无人机在重点监测水域悬停，对该水域进行锥扫得到该水域的辐射图像，同时拍摄该水域的光学图像；(30)特征提取：对辐射图像进行处理，并与光学图像对比分析，确定水面污染物的分布范围、污染地点、污染程度，实现对水域的实时监测；(40)种类识别：地面控制台对光学图像进行分析，确定污染物的种类。(50)污染预警：通过确认水面污染物的分布范围、污染地点、污染程度以及种类，当水面污染到达预警阀值时，生成污染预警。2.根据权利要求1所述的监测预警方法，其特征在于：所述(10)数据采集步骤中，采用无人机搭载的3mm波段辐射计采集沿途毫米波辐射数据。3.根据权利要求1所述的监测预警方法，其特征在于：所述(10)数据采集步骤中，水面污染物的辐射数据由沿途辐射数据与先期建立的典型水面污染物的毫米波辐射特性数据相比较而得到。4.根据权利要求1所述的监测及预警方法，其特征在于，所述(30)特征提取步骤包括：(31)辐射图像处理：采用控制标记符的分水岭算法对毫米波辐射图像进行处理，然后对图像进行特征提取，得到水面污染物的辐射数据。(32)图像对比分析：将得到的辐射数据与光学图像进行对比分析，得到水面污染物的分布范围、污染地点、污染程度。5.一种基于无人机的水面污染物监测预警系统，其特征在于，包括：无人机监测平台(1)，用于对监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊，张光锋，邢佳艺，霍本军，刘静，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32