【技术实现步骤摘要】
一种基于高分卫星影像的河湖水质监测方法
本专利技术涉及内陆水环境遥感科学
，具体为一种基于高分卫星影像的河湖水质监测方法。
技术介绍
河湖水质监测是环境监测的主要内容之一，是准确、及时、全面反映水质现状的发展趋势，为水环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，对整个水环境保护、水污染控制以及维护河湖生态健康起着至关重要的作用。现阶段河湖水质监测的方法主要依靠传统的理化监测，即确定监测站点或网点，安排采样时间、采样频率及采样参数，定期进行采样，对数据进行室内理化分析，达到监测的目的。但是该监测方法存在以下的缺陷：1、整个监测过程不受控因素太多，导致监测结果准确性和真实性无法保证；2、只能对有限的水质站点进行监测，无法做到全局监测；3、监测点数量决定监测成本，监测点数量少，监测效果不好，监测点多，成本高，对大范围水域进行监测时难以控制成本；4、只能定期监测，无法做到连续长期的动态监测。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于高分卫星影像的河...
【技术保护点】
1.一种基于高分卫星影像的河湖水质监测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、卫星影像辐射定标：利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量，从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量，消除光谱亮度的失真，根据辐射定标公式：L
【技术特征摘要】
1.一种基于高分卫星影像的河湖水质监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、卫星影像辐射定标：利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量，从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量，消除光谱亮度的失真，根据辐射定标公式：Lb＝gainb×DNb+offsetb，计算出辐射亮度值；
S2、大气校正：使用MODTRAN辐射传输模型的代码，根据像素级的校正，给出传感器参数、数据获取时间、大气模型、气溶胶模型、水汽含量、初始能见度、波谱响应函数后，计算得到地表真实反射率数据；
S3、RPC正射校正：利用RPC文件，通过确定卫星摄影或扫描时的传感器姿态和位置，消除地面高差和投影差，结合已有的基准影像，即经过地面几何精校正的高分辨卫星数据，自动匹配同名点，完成几何和正射校正，得到DOM数据；
S4、影像拼接：当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，将两幅或多幅图像拼接起来，使其形成一幅或一系列覆盖全区的较大图像，然后指定一幅参照图像，镶嵌过程中，对比度匹配以及镶嵌后输出图像的地理投影、像元大小、数据类型的基准，在重复覆盖区，各图像之间应有较高的配准精度，必要时要在图像之间利用控制点进行配准，完成图像镶嵌工作；
S5、水体自动提取：采用绿光波段与近红外波段的比值，使其抑制植被的信息，突出水体信息，然后进行比值模型的创建，在多光谱波段内，将所研究地物最强反射波段置于分子，将最弱的置于分母，通过比值运算进一步扩大二者差距，使研究地物在新生成的影像上得到最大的亮度，让其它背景地物普遍被抑制，突出研究物，利用绿光波段和近红外波段组合构建的比值，区分水体和其它地物，采用适当的阈值将水体信息准确的提取出来，计算公式如下：
NDWI＝(ρGREEN-ρNIR)/(ρGREEN+ρNIR)
S6、水质定量反演建模：根据高分卫星影像获取时间，对水质参数进行同步采样测量，并记录采样点的经纬度，根据采样点经纬度，在卫星影像上提取同名点所在像元的蓝、绿、红、近红外四个波段的反射率数据，将水质采样数据，随机分为训练集和验证集，分别用于水质定量反演建模和水质反演模型验证，在SPSS统计分析软件中，新建9个变量(4个波段反射率和5个水质参数)，并输入用于建模的波段反射率和水质数据，利用软件的线性回归分析功能，因变量设定为5个水质参数，自变量设定为4个波段反射率，分别进行建模，模型公式如下：
Y＝C+a1·X1+a2·X2+a3·X3+a4·X4
S7、水质定量反演模型精度验证：根据影像波段反射率...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙启玉，郭伟，李红超，
申请(专利权)人：山东锋士信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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