專利名稱：固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法和裝置以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勘測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法和裝置以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
在礦區(qū)的生產(chǎn)和開發(fā)過程中，產(chǎn)生了大量的固體污染源，固體污染源主要指地面上的煤、矸和粉塵。大量固體污染源的排放和堆置，導(dǎo)致土地的過度占用，而且其造成的污染又導(dǎo)致原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞，因?yàn)槎逊旁诼短飙h(huán)境里的固體污染源不僅釋放有害氣體，還會(huì)在降雨時(shí)污染土地和水體，因此，固體污染源的污染范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其占據(jù)的空間。目前對(duì)礦區(qū)固體污染源的污染范圍的監(jiān)測(cè)方法主要是將礦區(qū)不同比例尺的地形圖和井下采礦工程對(duì)照?qǐng)D作為調(diào)繪底圖來調(diào)繪固體污染源的分布范圍，并人工的方式調(diào)查固體污染源的類別、占?jí)和恋仡愋停级涯攴?、堆積年份和堆積量等；最后在人工調(diào)繪的底圖上用求積儀、方格法和圖解法量算，或者將調(diào)查資料數(shù)字化，在計(jì)算機(jī)上量取占地面積。這種方法適用于小面積監(jiān)測(cè)，需要大量時(shí)間和人力，不僅工作效率低而且主觀性比較強(qiáng)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測(cè)固體污染源區(qū)域效率低而且不準(zhǔn)確的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法和裝置以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測(cè)固體污染源區(qū)域效率低而且不準(zhǔn)確的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法。根據(jù)本發(fā)明的固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法包括獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)；利用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)；比較植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域，其中，待測(cè)區(qū)域包括固體污染源區(qū)域、水體區(qū)域和建筑物用地區(qū)域；提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)；由土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)獲得土地利用數(shù)據(jù)庫；以及比較待測(cè)區(qū)域和土地利用數(shù)據(jù)庫以確定固體污染源區(qū)域。進(jìn)一步地，比較植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括確定參考植被指數(shù)的閾值；以及比較植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的閾值的大小以確定待測(cè)區(qū)域。進(jìn)一步地，利用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)包括利用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)NDVI，比較植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括比較目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
進(jìn)一步地，比較目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)；利用目標(biāo)區(qū)域的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)；以及比較目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。進(jìn)一步地，提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)包括提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段反射率PM和紅外波段反射率Pnir，以及利用紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植
權(quán)利要求
1.一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括 獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)； 利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)； 比較所述植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域，其中，所述待測(cè)區(qū)域包括固體污染源區(qū)域、水體區(qū)域和建筑物用地區(qū)域； 提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)； 由所述土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)獲得土地利用數(shù)據(jù)庫；以及 比較所述待測(cè)區(qū)域和土地利用數(shù)據(jù)庫以確定所述固體污染源區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于，比較所述植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括 確定所述參考植被指數(shù)的閾值；以及 比較所述植被指數(shù)和所述參考植被指數(shù)的閾值的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于， 利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)包括 利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)NDVI， 比較所述植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括 比較所述目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于，比較所述目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域包括 提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)； 利用所述目標(biāo)區(qū)域的所述紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和所述紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算所述歸一化植被指數(shù)；以及 比較所述目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于， 提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)包括 提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段反射率P-和紅外波段反射率P_，以及利用所述紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和所述紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算所述歸一化植被指數(shù)包括 NDVI = ^^。 /9mr+/9red
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于，獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)包括 定期獲取所述目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于， 在獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)之后以及在利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)之前，所述方法還包括 獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料為與所述目標(biāo)區(qū)域的地形相關(guān)的數(shù)據(jù)；結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料對(duì)所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正處理； 對(duì)經(jīng)過所述糾正處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像融合處理； 對(duì)經(jīng)過所述圖像融合處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行勻色處理；以及對(duì)經(jīng)過所述勻色處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌和分割以獲取正射遙感影像數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固體污染源區(qū)域的確定方法，其特征在于，在對(duì)比所述待測(cè)區(qū)域和土地利用數(shù)據(jù)庫以確定固體污染源區(qū)域之后，還包括 將所述固體污染源區(qū)域分為點(diǎn)狀固體污染源區(qū)域、線狀固體污染源區(qū)域和面狀固體污染源區(qū)域；以及 將不同類型的所述固體污染源區(qū)域分別提取并存儲(chǔ)。
9.一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括 第一獲取單元，用于獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)； 計(jì)算單元，用于利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)； 第一確定單元，用于比較所述植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域，其中，所述待測(cè)區(qū)域包括固體污染源區(qū)域、水體區(qū)域和建筑物用地區(qū)域； 提取單元，用于提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)； 獲得單元，用于由所述土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)獲得土地利用數(shù)據(jù)庫；以及 第二確定單元，用于比較所述待測(cè)區(qū)域和土地利用數(shù)據(jù)庫以確定所述固體污染源區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述第一確定單元包括 第一確定子單元，用于確定所述參考植被指數(shù)的閾值；以及 第二確定子單元，用于比較所述植被指數(shù)和所述參考植被指數(shù)的閾值的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于， 所述計(jì)算單元包括 計(jì)算子單元，用于利用所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)NDVI，所述第一確定單元包括 第三確定子單元，用于比較所述目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述第三確定子單元包括 提取模塊，用于提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)； 計(jì)算模塊，用于利用所述目標(biāo)區(qū)域的所述紅色波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和所述紅外波段衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算所述歸一化植被指數(shù)；以及 確定模塊，用于比較所述目標(biāo)區(qū)域的歸一化植被指數(shù)和參考?xì)w一化植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述提取模塊包括 提取子模塊，用于提取所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的紅色波段反射率P 和紅外波段反射率P nir,以及 所述計(jì)算模塊包括計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述歸一化植被指數(shù) NDVI = ^^。 /9mr+/9red
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述第一獲取單元包括 獲取子單元，用于定期獲取所述目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述裝置還包括 第二獲取單元，用于獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料為與所述目標(biāo)區(qū)域的地形相關(guān)的數(shù)據(jù)； 糾正單元，用于結(jié)合所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料對(duì)所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正處理； 融合單元，用于對(duì)經(jīng)過所述糾正處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像融合處理； 勻色單元，用于對(duì)經(jīng)過所述圖像融合處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行勻色處理；以及 第三獲取單元，用于對(duì)經(jīng)過所述勻色處理的所述衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌和分割以獲取正射遙感影像數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置，其特征在于，所述裝置還包括 分類單元，用于將所述固體污染源區(qū)域分為點(diǎn)狀固體污染源區(qū)域、線狀固體污染源區(qū)域和面狀固體污染源區(qū)域；以及 存儲(chǔ)單元，用于將不同類型的所述固體污染源區(qū)域分別提取并存儲(chǔ)。
17.一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9至16任一項(xiàng)所述的固體污染源區(qū)域的確定裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法和裝置以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備，該固體污染源區(qū)域的監(jiān)測(cè)方法包括獲取目標(biāo)區(qū)域的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)；利用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)；比較植被指數(shù)和參考植被指數(shù)的大小以確定待測(cè)區(qū)域，其中，待測(cè)區(qū)域包括固體污染源區(qū)域、水體區(qū)域和建筑物用地區(qū)域；提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)中的土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)；由土地現(xiàn)狀信息數(shù)據(jù)得到土地利用數(shù)據(jù)庫；比較待測(cè)區(qū)域和土地利用數(shù)據(jù)庫以確定固體污染源區(qū)域。通過本發(fā)明，達(dá)到了快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)固體污染源區(qū)域的效果。
文檔編號(hào)G01N21/84GK102706876SQ201210133149
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者孔艷榮, 孟淑英, 李曉琴, 段紅巍, 管海晏 申請(qǐng)人:中國神華能源股份有限公司, 神華地質(zhì)勘查有限責(zé)任公司