遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种遥感辅助的湖库chl‑a浓度空间插值方法优选方法和装置，属于水质监测领域。本发明专利技术获取遥感影像，通过预处理、裁剪、chl‑a反演获取chl‑a浓度空间分布图，将其作为同步观测的真实值；然后通过对插值方法可变参数的穷尽循环取值，根据所有地面监测站点同步测量获取的chl‑a浓度值计算每种取值空间插值后的插值结果与真实值的均方差，取均方差为最小值时的空间插值方法和参数值为最终优化结果。本发明专利技术最终得到的空间插值方法和参数值更准确，通过得到的空间插值方法和参数值插值获得的chl‑a浓度数据更能真实反映湖库区域的水质状况。

Remote sensing assisted spatial interpolation of Chl-a concentration in Lake and reservoir

【技术实现步骤摘要】
遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法和装置
本专利技术涉及水质监测领域，特别是指一种遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法和装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了大幅提升，同时也给人们带来了环境方面的困扰，水质的优劣直接关系到人们的正常生活以及自然环境的生存和发展。目前我国的自然水体普遍呈现富营养化状态，直接表现就是藻类物质的大量繁殖，而藻类物质中叶绿素a(chl-a)所占比例比较稳定，且便于人工测定，因此叶绿素a含量是作为反映水体富营养化程度的重要指标。对湖泊、水库(简称湖库)水环境、水生态的全面评估，需要获取湖库chl-a等各个水质参数的空间分布状况。目前湖库水质监测站点布设主要考虑湖库入水出水、取水、污染物排放、水文条件等因素满足代表性和考核需求，同时考虑检测站点数量、可达性等经济性因素，力求以较少的监测断面和监测站点(例如chl-a监测站点)获取代表性样品反演湖库区水环境质量及空间分布特征。因此，目前获取湖库水质全局分布状况的最主要方法是，基于在湖库上设立的少数水质监测站点上获得的站点水质监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1：获取包括湖库区域的遥感影像，所述遥感影像包括多光谱或高光谱遥感影像；/n步骤2：对遥感影像进行预处理，得到遥感反射率影像；/n步骤3：对遥感反射率影像进行图像裁剪运算，得到湖库区域的遥感反射率影像；/n步骤4：利用chl-a反演模型，对湖库区域的遥感反射率影像进行运算，获得chl-a浓度空间分布图；/n步骤5：从待选择的空间插值方法中选择一种空间插值方法；/n步骤6：选择的空间插值方法具有至少一个待定的可变参数，每个可变参数具有其对应的取值范围，在每个可变参数的取值范围内选取若干取值，所有可变参数的...

【技术特征摘要】
1.一种遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：获取包括湖库区域的遥感影像，所述遥感影像包括多光谱或高光谱遥感影像；
步骤2：对遥感影像进行预处理，得到遥感反射率影像；
步骤3：对遥感反射率影像进行图像裁剪运算，得到湖库区域的遥感反射率影像；
步骤4：利用chl-a反演模型，对湖库区域的遥感反射率影像进行运算，获得chl-a浓度空间分布图；
步骤5：从待选择的空间插值方法中选择一种空间插值方法；
步骤6：选择的空间插值方法具有至少一个待定的可变参数，每个可变参数具有其对应的取值范围，在每个可变参数的取值范围内选取若干取值，所有可变参数的所有种取值组合，构成一系列的取值方案；
步骤7：以所有chl-a监测站点的chl-a浓度为初始值，使用选择的空间插值方法进行空间插值，其中所有可变参数的每个取值方案插值一次，得到多个插值chl-a浓度空间分布图；
步骤8：计算每个插值chl-a浓度空间分布图与chl-a浓度空间分布图之间的均方差；
步骤9：取最小的均方差对应的取值方案中各个可变参数的取值作为该空间插值方法对应的最优取值，该最小的均方差为该空间插值方法对应的最优均方差；
步骤10：从待选择的空间插值方法中选择还未被选择过的空间插值方法，并返回步骤6，重复执行若干次，直至所有待选择的空间插值方法均被选择完毕，得到每个空间插值方法对应的最优取值和最优均方差；
步骤11：最小的最优均方差对应的空间插值方法和最优取值即为最终选定的最优空间插值方法和该最优空间插值方法中各个可变参数的取值。


2.根据权利要求1所述的遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方法优选方法，其特征在于，以固定的步长在可变参数的取值范围内选取若干取值。


3.根据权利要求2所述的基于遥感影像的湖库chl-a监测站点优化方法，其特征在于，选择的空间插值方法具有一个待定的可变参数a，可变参数a的取值范围为[x,y]，以步长delt将取值范围[x,y]分为n等份，可变参数a的取值为ak，其中：
ak＝x+(k-1)·delt,k∈[1,n]；
可变参数a的一个取值构成一个取值方案，可变参数a的所有取值构成一系列的取值方案。


4.根据权利要求2所述的基于遥感影像的湖库chl-a监测站点优化方法，其特征在于，选择的空间插值方法具有M个待定的可变参数ai,i∈[1,M]，每个可变参数ai的取值范围为[xi,yi]，以步长delti将每个可变参数ai的取值范围[xi,yi]分为ni等份，每个可变参数ai的取值为ai,k，其中：
ai,k＝xi+(ki-1)·delti,ki∈[1,ni],i∈[1,M]；
所有可变参数中每个可变参数的一种取值组合，构成一个取值方案，所有可变参数中每个可变参数的所有种取值组合，构成一系列的取值方案。


5.根据权利要求1-4任一所述的基于遥感影像的湖库chl-a监测站点优化方法，其特征在于，所述预处理包括辐射校正、大气校正和几何校正。


6.一种遥感辅助的湖库chl-a浓度空间插值方...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷守敬，余嘉琦，王楠，吴传庆，马万栋，王晨，姚延娟，周亚明，赵乾，杨红艳，徐奥，李营，初东，肖如林，孙浩，荣学谦，
申请(专利权)人：生态环境部卫星环境应用中心，
类型：发明
国别省市：北京;11