申请/专利权人：南京航天宏图信息技术有限公司;航天宏图信息技术股份有限公司

申请日：2024-01-05

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117517264B

主分类号：G01N21/55

分类号：G01N21/55;G01N21/84;G01B11/06;G01B11/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明提供了一种基于高分一号影像的海上溢油监测方法、装置及设备，涉及溢油监测技术领域，包括：获取研究区域的高分一号影像数据，并确定高分一号影像数据中多个波段对应的辐射亮度值；根据目标波段对应的辐射亮度值和像元对应的油膜面积，确定研究区域内的油膜分布范围和油膜总面积；通过预先构建的油膜厚度单波段反演模型，基于油膜分布范围内每个像元对应的油膜反射率，确定每个像元对应的油膜厚度；根据每个像元对应的油膜总面积和油膜厚度，确定研究区域对应的溢油监测结果；其中，溢油监测结果包括溢油总量。本发明可以显著提高海上溢油监测的普适性和可靠性，而且可以进行油膜厚度和溢油总量的定量监测，进而显著改善溢油监测效果。

主权项：1.一种基于高分一号影像的海上溢油监测方法，其特征在于，包括：步骤一，获取研究区域的高分一号影像数据，并确定所述高分一号影像数据中多个波段对应的辐射亮度值；其中，将各波段DN值转换为辐射亮度值；步骤二，根据目标波段对应的所述辐射亮度值和像元对应的油膜面积，确定所述研究区域内的油膜分布范围和油膜总面积，包括：（1）基于目标波段对应的所述辐射亮度值进行阈值分割处理和图像二值化处理，得到初始溢油区域提取结果和溢油区域掩膜；其中，所述目标波段包括蓝光波段、绿光波段和红外波段，所述初始溢油区域提取结果包括第一初始溢油区域提取结果和第二初始溢油区域提取结果；基于目标波段对应的所述辐射亮度值进行阈值分割处理和图像二值化处理，得到初始溢油区域提取结果和溢油区域掩膜的步骤，包括：（1.1）基于蓝光波段对应的所述辐射亮度值进行阈值分割处理和图像二值化处理，得到第一初始溢油区域提取结果；（1.2）基于绿光波段对应的所述辐射亮度值进行阈值分割处理和图像二值化处理，得到第二初始溢油区域提取结果；（1.3）基于红外波段对应的所述辐射亮度值进行阈值分割处理和图像二值化处理，得到溢油区域掩膜；（2）对所述初始溢油区域提取结果和所述溢油区域掩膜求交集，以确定所述研究区域内的油膜分布范围，并基于像元对应的油膜面积，确定所述油膜分布范围对应的油膜总面积；步骤三，通过预先构建的油膜厚度单波段反演模型，基于所述油膜分布范围内每个像元对应的油膜反射率，确定每个所述像元对应的油膜厚度；所述油膜厚度单波段反演模型如下所示：；式中，为油膜反射率，为油膜厚度；步骤四，根据所述油膜总面积和所述油膜厚度，确定所述研究区域对应的溢油监测结果；其中，所述溢油监测结果包括溢油总量；包括：步骤4A，对于每个所述像元，将该像元对应的所述油膜面积、所述油膜厚度和预设油品密度，确定该像元对应的溢油量；将每个所述像元对应的所述溢油量对应的和值，确定为所述研究区域对应的溢油总量；其中，溢油总量的计算公式如下所示：；式中，为溢油量；为第个子区域的油膜面积；为第个子区域的油膜厚度；为油品密度；为子区域的个数；步骤4B，根据预先配置的第二映射关系，根据所述油膜总面积、所述油膜厚度和所述溢油总量，确定所述研究区域对应的溢油综合预警等级；其中，所述第二映射关系用于描述油膜总面积、油膜厚度、溢油总量与溢油综合预警等级之间的映射关系。

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