【Yusense Map+】典型应用7:基于多光谱遥感的黑臭水体监测

发布时间:2021-09-19 分享至

自3月12日长光禹辰发布Yusense Map+多光谱数据反演软件以来,为方便大家更好的了解Yusense Map+,2021年我们将持续对Yusense Map+各行业模块的功能和使用进行介绍。

本文是第七期:基于多光谱遥感的黑臭水体监测。

一、技术背景

水资源是人类生活和工作所不可或缺的重要资源,但是由于我国城市发展速度不断加快,部分城市中的河道出现不同程度的黑臭现象,对城市居民的生活产生较大影响,黑臭水体监测是河道管理和环保部门的重要工作之一
传统的地面巡检效率低、成本高,而无人机搭载可见光和热红外视频巡检又较难精准识别黑臭水体,基于无人机平台的多光谱遥感技术可以兼顾效率和精度,是目前高效、精准、大范围监测河道黑臭水体的有效手段之一。

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图1 黑臭水体实景图(图片源自网络)

二、Yusense Map+ 黑臭水体监测

体遭受严重的有机污染呈现黑臭污染趋势时,有机物降解不完全会产生诸如硫化氢、氨等发臭物质,光谱反射特性整体呈现先升高再降低,与正常水体的光谱反射特征存在较大差异,基于该差异建立自动化提取模型,结合水体范围的相对位置关系提取黑臭水区域,直观判定水体黑臭程度的空间分布与面积,避免了可见光目视评估不准确的问题。

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图2 黑臭水体光谱特征示意

三、操作流程

黑臭水监测的核心功能为水面范围提取与水体黑臭程度计算,Yusense Map+的水体黑臭程度计算模块操作步骤如下:

1.工程准备
打开Yusense Map+软件,导入待处理影像,选择黑臭水监测模块。

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图3 黑臭水计算模块

2.测区选择
根据提取与计算要求手动选择测区范围,若无特殊范围要求,该步骤可跳过,软件将自动计算全图结果。同时若在使用黑臭水模块前未使用水面线提取模块输出结果,则在选择“水面线矢量”任务栏下选择“无”。

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图4 选择测区

3.预览调参
进入预览调参对话框后,默认反演形式为“黑臭水分级”,点击“运行”则开始运行反演算法;运行完成后自动显示结果,结果支持用户根据目视修改阈值;之后点击“制图”,则对水质反演结果自动生成专题图。 

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图5 调参预览界面

(4)成果输出
成果确认无误后,一键导出专题图,即完成全部的操作流程,所得结果为最终提取的黑臭水分级指标与空间分布。

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图6 成果输出界面

黑臭水监测模块操作视频如下:

四、场景应用

快速、准确地计算黑臭水污染程度可有效评估水生态环境与水污染情况,不仅可以提供黑臭水体分布状态的量化指标,还可为评估水污染面积、污染严重程度以及制定治理计划提供数据支撑。

Yusense Map+软件的黑臭水污染模块可以实现流程化的水体范围提取与水体黑臭程度评估并在专题图中自动显示分级结果,相较于传统的水污染评估手段,基于光谱遥感算法的计算方法自动化程度更高,识别更准确,无遥感学科背景的用户仅需经过简单培训即可自主完成黑臭水的分析评估并输出分级成果,大大降低了多光谱遥感数据的使用门槛。

五、正式市售

至此,Yusense Map+现有的典型应用均已全部介绍完成,同时为使大家更易将该产品与Yusense Map软件区分,在正式市售之际,【Yusense Map+】将正式更名为【Yusense Map Plus,具体购买与使用请咨询长光禹辰销售人员。