一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及人工智能技术，揭露了一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法及系统，包括：获取目标水域的遥感数据，对所述数据进行数据筛选以及数据校正，得到待处理数据；根据所述待处理数据计算所述目标水域的水体生态指数；根据所述水体生态指数计算时间序列变化，得到时间序列结果；根据所述水体生态指数以及预采集的环境参数数据进行关联程度分析，得到水体环境关联结果；根据所述水体环境关联结果以及所述时间序列结果进行水体生态环境质量评估，得到水体生态环境质量评估结果

【技术实现步骤摘要】
一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法及系统


[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，水体生态环境质量的保护和管理也变得越来越重要
。
在这一背景下，生态环境质量分析成为评估水体健康状况和生态系统功能的关键手段之一，通过进行水体生态环境质量分析，可以帮助我们更好地了解水体生态系统的运行状态，并采取相应的措施来保护和改善水体生态环境
。
[0003]现阶段的水体生态环境质量分析方法主要包括水样采集法以及生物检测法，其中所述水样采集法是通过人力采集出目标水域的水体，再对水体进行检测，需要花费大量的时间和人力资源，并且只能提供瞬时的信息，不能反映长期的水体生态环境质量状况；生物检测法是通过对水体中的生物群落进行检测，判断水体质量，但该方法容易受到外界环境的干扰因素，进而导致得到的水体生态环境质量的分析精准度低
。
综上所述，现有技术中，仍存在水体生态环境质量的分析精准度低的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法及系统，其主要目的在于解决水体生态环境质量的分析精准度低的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，所述方法包括：
[0006]获取目标水域的遥感数据，对所述数据进行数据筛选以及数据校正，得到待处理数据；
[0007]根据所述待处理数据计算所述目标水域的水体生态指数，其中，可以利用如下公式来计算所述目标水域的水体生态指数：
[0008][0009]其中，
NDVI
为所述水体生态指数，
ρ
NIR
表示所述待处理数据中的红外波段，
ρ
Red
表示所述待处理数据中的红外波段反射率；
[0010]根据所述水体生态指数计算时间序列变化，得到时间序列结果；
[0011]根据所述水体生态指数以及预采集的环境参数数据进行关联程度分析，得到水体环境关联结果；
[0012]根据所述水体环境关联结果以及所述时间序列结果进行水体生态环境质量评估，得到水体生态环境质量评估结果
。
[0013]可选地，所述对所述数据进行数据筛选以及数据校正，得到待处理数据，包括：
[0014]对所述数据进行质量筛选，得到筛选数据；
[0015]对所述筛选数据进行大气矫正，得到大气矫正数据；
[0016]对所述大气矫正数据进行辐射矫正，得到辐射矫正数据；
[0017]对所述辐射校正数据进行几何矫正，得到待处理数据
。
[0018]可选地，所述根据所述待处理数据计算所述目标水域的水体生态指数，包括：
[0019]根据所述待处理数据计算出所述目标水域的绿度
、
水体色彩指数，其中，可以利用如下公式来计算所述目标水域的绿度：
[0020][0021]其中，
NDVI
为所述绿度，
ρ
NIR
表示所述待处理数据中的红外波段，
ρ
Red
表示所述待处理数据中的红外波段反射率，
[0022]可以利用如下公式来计算所述水体色彩指数：
[0023][0024]其中，
WCI
为所述水体色彩指数，
R
表示所述待处理数据中红色波段数据，
G
表示所述待处理数据中绿色波段数据；
[0025]对所述绿度
、
所述水体色彩指数进行归一化处理，得到归一化数据；
[0026]利用主成分分析法对所述归一化数据进行提取，得到水体生态指数
。
[0027]可选地，所述利用主成分分析法对所述归一化数据进行提取，得到水体生态指数，包括：
[0028]计算所述归一化数据的协方差矩阵；
[0029]对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量；
[0030]将所述特征值进行降序排序，根据降序排序结果依次选取预设数目的特征值对应的特征向量作为主成分；
[0031]将所述归一化数据投影至所述主成分上，得到主成分特征向量；
[0032]获取主成分特征向量的权重值，根据所述权重值计算所述主成分特征向量的加权和，得到水体生态指数
。
[0033]可选地，所述根据所述水体生态指数计算时间序列变化，得到时间序列结果，包括：
[0034]根据所述水体生态指数构建时间序列；
[0035]对所述时间序列进行平稳性检验，得到平稳数据；
[0036]根据所述平稳数据进行时间序列模型构建，得到时间序列模型；
[0037]根据所述时间序列模型对所述水体生态指数进行变化分析，得到时间序列结果
。
[0038]可选地，所述对所述时间序列进行平稳性检验，得到平稳数据，包括：
[0039]利用自相关图检验法对所述时间序列进行平稳性检验；
[0040]若所述时间序列通过所述平稳性检验，则将所述时间序列数据作为平稳数据；
[0041]若所述时间序列未通过所述平稳性检验，则对所述数据进行数据转换，得到平稳性数据
。
[0042]可选地，所述根据所述水体生态指数以及预采集的环境参数数据进行关联程度分析，得到水体环境关联结果，包括：
[0043]对所述水体生态指数以及预采集的环境参数数据进行数据合并，得到合并数据；
[0044]计算所述合并数据的相关系数；
[0045]对所述相关系数进行显著性检验，得到显著性结果；
[0046]对所述显著性结果以及所述相关系数进行线性相加，得到水体环境关联结果
。
[0047]可选地，所述对所述显著性结果以及所述相关系数进行线性相加，得到水体环境关联结果，包括：
[0048]将每个所述水体生态指数对应的显著性结果作为所述目标数据的权重，得到显著性数据；
[0049]根据所述显著性数据以及所述相关系数进行加权求和，得到水体环境关联结果
。
[0050]可选地，所述根据所述水体环境关联结果以及所述时间序列结果进行水体生态环境质量评估，得到水体生态环境质量评估结果，包括：
[0051]获取水体环境关联结果以及所述时间序列结果对应的结果权重，根据所述结果权重对所述水体环境关联结果以及所述时间序列结果进行加权求和，得到水体生态环境质量数据；
[0052]获取水体生态环境质量评估标准，将所述水体生态环境质量数据与所述水体生态环境质量评估标准进行差值比对，得到对比结果；
[0053]获取对比结果评分标准，将所述对比结果与所述对比结果评分标准进行阈值比对，得到水体生态环境质量评估结果
。
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标水域的遥感数据，对所述数据进行数据筛选以及数据校正，得到待处理数据；根据所述待处理数据计算所述目标水域的水体生态指数，其中，可以利用如下公式来计算所述目标水域的水体生态指数：其中，
NDVI
为所述水体生态指数，
ρ
NIR
表示所述待处理数据中的红外波段，
ρ
Red
表示所述待处理数据中的红外波段反射率；根据所述水体生态指数计算时间序列变化，得到时间序列结果；根据所述水体生态指数以及预采集的环境参数数据进行关联程度分析，得到水体环境关联结果；根据所述水体环境关联结果以及所述时间序列结果进行水体生态环境质量评估，得到水体生态环境质量评估结果
。2.
如权利要求1所述的基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，其特征在于，所述对所述数据进行数据筛选以及数据校正，得到待处理数据，包括：对所述数据进行质量筛选，得到筛选数据；对所述筛选数据进行大气矫正，得到大气矫正数据；对所述大气矫正数据进行辐射矫正，得到辐射矫正数据；对所述辐射校正数据进行几何矫正，得到待处理数据
。3.
如权利要求1所述的基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，其特征在于，所述根据所述待处理数据计算所述目标水域的水体生态指数，包括：根据所述待处理数据计算出所述目标水域的绿度
、
水体色彩指数，其中，可以利用如下公式来计算所述目标水域的绿度：其中，
NDVI
为所述绿度，
ρ
NIR
表示所述待处理数据中的红外波段，
ρ
Red
表示所述待处理数据中的红外波段反射率，可以利用如下公式来计算所述水体色彩指数：其中，
WCI
为所述水体色彩指数，
R
表示所述待处理数据中红色波段数据，
G
表示所述待处理数据中绿色波段数据；对所述绿度
、
所述水体色彩指数进行归一化处理，得到归一化数据；利用主成分分析法对所述归一化数据进行提取，得到水体生态指数
。4.
如权利要求3所述的基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，其特征在于，所述利用主成分分析法对所述归一化数据进行提取，得到水体生态指数，包括：计算所述归一化数据的协方差矩阵；对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量；
将所述特征值进行降序排序，根据降序排序结果依次选取预设数目的特征值对应的特征向量作为主成分；将所述归一化数据投影至所述主成分上，得到主成分特征向量；获取主成分特征向量的权重值，根据所述权重值计算所述主成分特征向量的加权和，得到水体生态指数
。5.
如权利要求1所述的基于遥感生态指数的水体生态环境质量分析方法，其特征在于，所述根据所述水体生态指数计算时间序列变化，得到时间序列结果，包括：根据所述水体生态指数构建时间序列；对所述时间序列进行平稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志吾，邓先明，
申请(专利权)人：深圳市中科云驰环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：