基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法及设备技术

本申请适用于水环境遥感监测技术领域，提供了一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法及设备。该方法包括获取多个目标区域各自分别对应的样本真值；每个目标区域包含有水体和绿潮，样本真值为每个目标区域中绿潮覆盖比例的真值；获取第一卫星传感器的多个第一遥感数据；多个第一遥感数据与多个目标区域一一对应；根据多个第一遥感数据确定多个目标区域各自分别对应的反射指数集；根据多个目标区域各自分别对应的样本真值与多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型，通过该绿潮覆盖比例提取模型可降低基于中低分辨率卫星确定绿潮覆盖比例的误差。

【技术实现步骤摘要】
基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法及设备
本申请属于水环境遥感监测
，尤其涉及一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法及设备。
技术介绍
绿潮是在特定的环境条件下，海水中某些大型绿藻（如浒苔）爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。绿潮监测是海洋生态系统管理中的重要一环。目前，卫星遥感监测被广泛的应用在绿潮监测上，其通过准同步的、不同空间分辨率的卫星传感器采集卫星影像，并基于面向对象的图像分割分类技术等方法解译绿潮分布，实现对绿潮的大范围、多频次动态监视，为及时处置绿潮灾害提供决策支持。当前中低空间分辨率的遥感卫星的覆盖范围广，时间分辨率高，可以更加及时的监测绿潮的爆发，但是由于混合像元问题，中低空间分辨率的遥感卫星在绿潮探测时，少部分含绿潮的混合像元被忽略，而大部分包含绿藻的混合像元会被确认为纯绿潮像元，使得监测的绿潮覆盖比例会被高估很多，导致现有技术中基于中低空间分辨率的卫星遥感技术提取的混合像元下的绿潮覆盖比例误差较大。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法及设备，以解决现有基于中低空间分辨率卫星遥感技术提取的混合像元下绿潮覆盖比例误差较大的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，包括：获取多个目标区域各自分别对应的样本真值；每个目标区域包含有水体和绿潮，样本真值为每个目标区域中绿潮覆盖比例的真值；获取第一卫星传感器的多个第一遥感数据；多个第一遥感数据与多个目标区域一一对应；根据多个第一遥感数据确定多个目标区域各自分别对应的反射指数集，每个反射指数集包括多个反射指数，每个反射指数用于表征一个像元中绿潮覆盖比例的提取值；根据多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。在第一方面的一种可能实现方式中，获取多个目标区域各自分别对应的样本真值，包括：获取第二卫星传感器的多个第二遥感数据，第二卫星传感器的空间分辨率高于第一卫星传感器的空间分辨率；多个第二遥感数据与多个目标区域一一对应；根据每个第二遥感数据确定与其对应的目标区域的样本真值。在第一方面的一种可能实现方式中，根据每个所述第二遥感数据确定与其对应的目标区域的样本真值，包括：根据候选第二遥感数据，确定与候选第二遥感数据对应的目标区域的彩色合成图，以及候选第二遥感数据包含的每个像元的归一化植被指数；候选第二遥感数据为多个第二遥感数据中的任一个；彩色合成图包含目标区域的绿潮分布信息；根据第一阈值以及每个像元的归一化植被指数，确定每个像元的类型，类型为混合像元或纯水像元，混合像元表征的对象同时包含水体和绿潮；根据每个像元的类型，生成候选第二遥感数据对应的目标区域的提取结果图，提取结果图中包含目标区域中的绿潮分布信息；将提取结果图与所述彩色合成图进行比对，并根据比对结果对第一阈值进行更新，获得第二阈值；基于第二阈值更新提取结果图，生成更新后的提取结果图；更新后的提取结果图中绿潮分布信息与彩色合成图中绿潮分布信息一致；根据更新后的提取结果图确定候选第二遥感数据对应的目标区域的样本真值。在第一方面的一种可能实现方式中，根据多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及多个目标区域各自分别对应的反射指数，确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型，包括：针对多个目标区域中每个目标区域，根据目标区域的样本真值，确定第一卫星传感器在目标区域上包含的多个像元的绿潮覆盖比例；根据目标区域的反射指数集和多个像元的绿潮覆盖比例，生成目标区域的多个样本数组；对多个目标区域的所有像元的样本数组进行拟合处理，生成反射指数与绿潮覆盖比例之间的相关关系；根据相关关系确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。在第一方面的一种可能实现方式中，反射指数包括归一化植被指数。第二方面，本申请实施例提供了一种绿潮覆盖比例确定方法，方法包括：获取第一遥感卫星在待测试区域的多个第三遥感数据；多个第三遥感数据与多个时间点一一对应，多个时间点之间的持续时间大于第三阈值；根据多个第三遥感数据，确定待测试区域包含的多个像元的反射指数；将多个像元的反射指数输入第一遥感卫星的绿潮覆盖比例提取模型，获得对应的多个绿潮覆盖比例；绿潮覆盖比例提取模型为基于上述第一方面任一项方法确定的模型；根据多个绿潮覆盖比例，确定待测试区域的绿潮覆盖比例的变化趋势。第三方面，本申请实施例提供了一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定装置，包括：真值获取模块，用于获取多个目标区域各自分别对应的样本真值；每个目标区域包含有水体和绿潮，样本真值为每个目标区域中绿潮覆盖比例的真值；第一数据获取模块，用于获取第一卫星传感器的多个第一遥感数据；多个第一遥感数据与多个目标区域一一对应；第一指数确定模块，用于根据多个第一遥感数据确定多个目标区域各自分别对应的反射指数集，每个反射指数集包括多个反射指数，每个反射指数用于表征一个像元中绿潮覆盖比例的提取值；模型确定模块，用于根据多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。第四方面，本申请实施例提供了一种绿潮覆盖比例确定装置，包括：第二数据获取模块，用于获取第一遥感卫星在待测试区域的多个第三遥感数据；多个第三遥感数据与多个时间点一一对应，多个时间点的持续时间大于第三阈值；第二指数确定模块，用于根据多个第三遥感数据，确定待测试区域包含的多个像元的反射指数；覆盖比例确定模块，用于将多个像元的反射指数输入第一遥感卫星的绿潮覆盖比例提取模型，获得对应的多个绿潮覆盖比例；绿潮覆盖比例提取模型为基于上述第一方面任一项方法确定的模型；趋势确定模块，用于根据多个绿潮覆盖比例，确定待测试区域的绿潮覆盖比例的变化趋势。第五方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤，或者实现上述第二方面任一项方法的步骤。第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤，或者实现上述第二方面方法的步骤。第七方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项的方法，或者执行上述第二方面的方法。本申请实施例提供的基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，根据多个目标区域各自分别对应的样本真值与多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，其特征在于，包括：/n获取多个目标区域各自分别对应的样本真值；每个所述目标区域包含有水体和绿潮，所述样本真值为每个所述目标区域中绿潮覆盖比例的真值；/n获取第一卫星传感器的多个第一遥感数据；所述多个第一遥感数据与所述多个目标区域一一对应；/n根据所述多个第一遥感数据确定所述多个目标区域各自分别对应的反射指数集，每个所述反射指数集包括多个反射指数，每个所述反射指数用于表征一个像元中绿潮覆盖比例的提取值；/n根据所述多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及所述多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与所述第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，其特征在于，包括：
获取多个目标区域各自分别对应的样本真值；每个所述目标区域包含有水体和绿潮，所述样本真值为每个所述目标区域中绿潮覆盖比例的真值；
获取第一卫星传感器的多个第一遥感数据；所述多个第一遥感数据与所述多个目标区域一一对应；
根据所述多个第一遥感数据确定所述多个目标区域各自分别对应的反射指数集，每个所述反射指数集包括多个反射指数，每个所述反射指数用于表征一个像元中绿潮覆盖比例的提取值；
根据所述多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及所述多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与所述第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型。


2.如权利要求1所述的基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，其特征在于，所述获取多个目标区域各自分别对应的样本真值，包括：
获取第二卫星传感器的多个第二遥感数据，所述第二卫星传感器的空间分辨率高于所述第一卫星传感器的空间分辨率；所述多个第二遥感数据与所述多个目标区域一一对应；
根据每个所述第二遥感数据确定与其对应的目标区域的样本真值。


3.如权利要求2所述的基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，其特征在于，所述根据每个所述第二遥感数据确定与其对应的目标区域的样本真值，包括：
根据候选第二遥感数据，确定与所述候选第二遥感数据对应的目标区域的彩色合成图，以及所述候选第二遥感数据包含的每个像元的归一化植被指数；所述候选第二遥感数据为所述多个第二遥感数据中的任一个；所述彩色合成图包含目标区域的绿潮分布信息；
根据第一阈值以及每个所述像元的归一化植被指数，确定每个所述像元的类型，所述类型为混合像元或纯水像元，所述混合像元表征的对象同时包含所述水体和所述绿潮；
根据每个所述像元的类型，生成所述候选第二遥感数据对应的目标区域的提取结果图，所述提取结果图中包含目标区域中的绿潮分布信息；
将所述提取结果图与所述彩色合成图进行比对，并根据比对结果对所述第一阈值进行更新，获得第二阈值；
基于所述第二阈值更新所述提取结果图，生成更新后的提取结果图，所述更新后的提取结果图中绿潮分布信息与所述彩色合成图中绿潮分布信息一致；
根据更新后的提取结果图确定所述候选第二遥感数据对应的目标区域的样本真值。


4.如权利要求1所述的基于混合像元的绿潮覆盖比例提取模型确定方法，其特征在于，所述根据所述多个目标区域各自分别对应的样本真值，以及所述多个目标区域各自分别对应的反射指数集，确定与所述第一卫星传感器对应的绿潮覆盖比例提取模型，包括：
针对所述多个目标区域中每个目标区域，根据所述目标区域的样本真值，确定所述第一卫星传感器在所述目标区域上包含的多个像元的绿潮覆盖比例；
根据目标区域的反射指数集和所述多个像元的绿潮覆盖比例，生成目标区域的多个样本数组；
对所述多个目标区域的所有像元的样本数组进行拟合处理，生成所述反射指数与所述绿潮覆盖比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪峰，黄晓光，龚芳，白雁，何贤强，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33