一种有效的湖泊水质监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种有效的湖泊水质监测系统，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥感监测站和监测中心，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心，所述遥感监测站用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心，所述监测中心根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测，所述节点监测装置包括水质传感器和GPS芯片，所述水质传感器用于获取监测点水质数据，所述GPS芯片用于获取监测点位置。本发明专利技术的有益效果为：实现了湖泊水质的准确监测。 1

An effective water quality monitoring system for lakes

The invention provides an effective water quality monitoring system for lakes, including remote sensing satellites, multiple node monitoring devices, remote sensing monitoring stations and monitoring centers. The remote sensing satellite is used to collect different remote sensing source images of lakes. The monitoring device of the node is set in the lakes to be monitored to obtain the water quality of each monitoring point in the lake. The monitoring data is transmitted through the wireless network to the monitoring center, which is used to accept different remote sensing source images of lakes, to fuse the remote sensing images, and to transmit the fused image through the wireless network to the monitoring center. The monitoring center monitors data and fusion according to the monitoring points. The water quality of the lake is monitored by the image. The node monitoring device includes the water quality sensor and the GPS chip. The water quality sensor is used to obtain the water quality data of the monitoring point, and the GPS chip is used to obtain the location of the monitoring point. The beneficial effect of the invention is that the water quality of the lake is accurately monitored. One

【技术实现步骤摘要】
一种有效的湖泊水质监测系统
本专利技术涉及水质监测
，具体涉及一种有效的湖泊水质监测系统。
技术介绍
湖泊是地表水资源的重要载体，是维系生态系统健康的重要因子，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用水源等多种功能。在支撑经济社会发展和维持生态环境平衡中发挥了重要作用。近年来，由于人类的活动，湖泊水质遭到破坏，如何对湖泊水质进行有效监测，对于保障水资源可持续发展具有重要作用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种有效的湖泊水质监测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种有效的湖泊水质监测系统，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥感监测站和监测中心，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心，所述遥感监测站用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心，所述监测中心根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测，所述节点监测装置包括水质传感器和GPS芯片，所述水质传感器用于获取监测点水质数据，所述GPS芯片用于获取监测点位置。本专利技术的有益效果为：通过遥感卫星和多个节点监测装置，实现了湖泊水质的准确监测。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图；附图标记：遥感卫星1、节点监测装置2、遥感监测站3、监测中心4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种有效的湖泊水质监测系统，包括遥感卫星1、多个节点监测装置2、遥感监测站3和监测中心4，所述遥感卫星1用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置2设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心4，所述遥感监测站3用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心4，所述监测中心4根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测，所述节点监测装置2包括水质传感器和GPS芯片，所述水质传感器用于获取监测点水质数据，所述GPS芯片用于获取监测点位置。本实施例通过遥感卫星1和多个节点监测装置2，实现了湖泊水质的准确监测。优选的，所述遥感监测站3包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块用于对不同的源图像进行融合，获取遥感图像的融合图像，所述第二处理模块用于对所述融合图像的融合效果进行评价。本优选实施例遥感监测站3实现了湖泊遥感图像的准确融合和对融合效果的准确评价。优选的，所述遥感卫星1用于采集湖泊不同的遥感源图像，具体为：采集两幅遥感源图像RU、MH，其中，RU为高分辨率图像，MH为低分辨率图像；所述第一处理模块包括第一融合子模块、第二融合子模块和综合融合子模块，所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，所述第二融合子模块用于获取遥感图像的二次融合结果，所述综合融合子模块根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像；所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，具体为：a、将遥感图像从RGB色彩空间变换到HIS色彩空间，其中，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色分量，H、I、S分别表示色调、亮度、饱和度分量；b、在HIS空间中，用高分辨率图像亮度分量替代低分辨率图像的亮度分量，再将低分辨率图像逆变换到RGB色彩空间，并将对应的灰度图像作为一次融合结果DT1(i，j)，其中，i，j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，M。所述第二融合子模块用于获取遥感图像的二次融合结果，具体为：采用下式进行融合：在式子里，DT2(i，j)表示二次融合结果，RU(i，j)表示源图像RU在像素(i，j)的灰度值，MH(i，j)表示源图像MH在像素(i，j)的灰度值，i，j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，M，为权重系数，所述综合融合子模块根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像，具体为：在式子里，DT(i，j)表示遥感图像的融合图像，i，j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，M。本优选实施例通过一次融合结果和二次融合结果获取融合图像，得到了高质量的融合图像，具体的，第一融合子模块在HIS色彩空间对遥感图像进行融合，更加符合人类的视觉特性，获得的一次融合结果图像既有高的空间分辨率，又有与原图像相同的色度和饱和度；第二融合子模块将待融合的遥感图像视为两个二维矩阵，将两幅图像上空间位置对应的像素值进行处理后进行加权相加，加权之和作为新图像在该空间位置上的像素值，得到了更丰富的信息，对于多光谱图像的融合，使用时可将多光谱图像分解为多个灰度图像，然后分别进行融合处理，再将它们合成为一个多光谱图像；综合融合子模块结合一次融合结果和二次融合结果获取融合图像，得到了融合效果好的融合图像；融合在像素级进行，保留了尽可能多的信息，增加了图像中每一个像素包含的信息内容，为下一步图像处理提供更多的特性信息，可以更容易识别潜在目标。优选的，所述第二处理模块包括第一评价子模块、第二评价子模块和综合评价子模块，所述第一评价子模块用于获取融合图像的第一评价参数，所述第二评价子模块用于获取融合图像的第二评价参数，所述综合评价子模块根据第一评价参数和第二评价参数对融合图像进行评价。所述第一评价子模块用于获取融合图像的第一评价参数，具体为：采用下式计算融合图像的第一评价参数：在式子里，RX1表示第一评价参数，L表示融合图像的灰度级的数量，pk表示融合图像中第k个灰度级的像素占融合图像中总像素的比例，片表示融合图像的所有像素的灰度值均值；所述第二评价子模块用于获取融合图像的第二评价参数，具体为：采用下式计算融合图像的第二评价参数：在式子里，RX2表示第二评价参数，FN(i，j)表示标准参考图像，i，j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，M；所述综合评价子模块根据第一评价参数和第二评价参数对融合图像进行评价：计算融合图像的综合评价参数：在式子里，RX表示融合图像的综合评价参数；综合评价参数越大，表示融合效果越好。本优选实施例实现了遥感图像融合效果的准确评价，具体的，第一评价参数基于融合图像进行评价，充分考虑了图像的信息量和图像像素之间的反差，第二评价参数基于融合图像和标准参考图像进行评价，充分考虑了图像的信噪比，综合评价参数结合第一评价参数和第二评价参数的优点，实现了融合效果的准确评价，从而保证了湖泊水质监测水平。采用本专利技术有效的湖泊水质监测系统对湖泊水质进行奖监测，选取5个湖泊进行模拟实验，分别为湖泊1、湖泊2、湖泊3、湖泊4、湖泊5，对监测效率和监测成本进行统计，同现有监测系统相比，产生的有益效果如下表所示：监测效率提高监测成本降低湖泊129％27％湖泊227％26％湖泊326％26％湖泊425％24％湖泊524％22％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥

【技术特征摘要】
1.一种有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，包括遥感卫星、多个节点监测装置、遥感监测站和监测中心，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，所述节点监测装置设置在待监测的湖泊中，用于获取湖泊各监测点水质数据，并将监测的监测数据通过无线网络传送至监测中心，所述遥感监测站用于接受湖泊不同的遥感源图像，对遥感图像进行融合处理，并将融合图像通过无线网络传送至监测中心，所述监测中心根据各监测点监测数据和融合图像对湖泊水质进行监测。2.根据权利要求1所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述遥感监测站包括第一处理模块和第二处理模块，所述第一处理模块用于对不同的源图像进行融合，获取遥感图像的融合图像，所述第二处理模块用于对所述融合图像的融合效果进行评价。3.根据权利要求2所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述遥感卫星用于采集湖泊不同的遥感源图像，具体为：采集两幅遥感源图像RU、MH，其中，RU为高分辨率图像，MH为低分辨率图像；所述第一处理模块包括第一融合子模块、第二融合子模块和综合融合子模块，所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，所述第二融合子模块用于获取遥感图像的二次融合结果，所述综合融合子模块根据一次融合结果和二次融合结果获取遥感图像的融合图像。4.根据权利要求3所述的有效的湖泊水质监测系统，其特征在于，所述第一融合子模块用于获取遥感图像的一次融合结果，具体为：a、将遥感图像从RGB色彩空间变换到HIS色彩空间，其中，R、G、B分别表示红色、绿色、蓝色分量，H、I、S分别表示色调、亮度、饱和度分量；b、在HIS空间中，用高分辨率图像亮度分量替代低分辨率图像的亮度分量，再将低分辨率图像逆变换到RGB色彩空间，并将对应的灰度图像作为一次融合结果DT1(i,j)，其中，i,j分别为图像中像素的行号和列号，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M；所述第二融合...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘远新，
申请(专利权)人：潘远新，
类型：发明
国别省市：安徽,34