本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，地表裸露水體質(zhì)量惡化已經(jīng)成為我國(guó)許多城市普遍存在的環(huán)境問(wèn)題。對(duì)地表裸露水體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)及整治，是改善城市環(huán)境的重要手段。

目前我國(guó)對(duì)城市裸露水體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的主要途徑是，通過(guò)資料收集、實(shí)地考察和野外監(jiān)測(cè)，結(jié)合一些感官指標(biāo)、色度指標(biāo)、化學(xué)物質(zhì)含量指標(biāo)等進(jìn)行綜合檢測(cè)，確認(rèn)水體質(zhì)量。現(xiàn)有的城市水體質(zhì)量檢測(cè)方法，都要依靠人工現(xiàn)場(chǎng)采樣來(lái)完成，需要到實(shí)地采集水樣，然后對(duì)水樣進(jìn)行水質(zhì)分析，確定水體質(zhì)量，其檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)費(fèi)力，人力成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，本發(fā)明提出一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法及裝置，利用遙感圖像檢測(cè)設(shè)定地理區(qū)域的水體質(zhì)量，從而省去實(shí)地采集水樣的過(guò)程，能夠降低人力成本。

一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法，包括：

獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；

對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；

從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；

根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量，包括：

分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率；

根據(jù)所述每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，計(jì)算得到所述每一像元的光譜斜率；

根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，包括：

分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量，包括：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；

如果像元的光譜斜率小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量，包括：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的第一斜率閾值和第二斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；其中，所述第一斜率閾值小于所述第二斜率閾值；

如果像元的光譜斜率小于所述第一斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為重度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第一斜率閾值，并且小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為輕度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

一種檢測(cè)水體質(zhì)量的裝置，包括：

圖像獲取單元，用于獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；

預(yù)處理單元，用于對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；

水域提取單元，用于從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；

分析處理單元，用于根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述分析處理單元，包括：

第一計(jì)算單元，用于分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率；

第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，計(jì)算得到所述每一像元的光譜斜率；

分析單元，用于根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述第一計(jì)算單元分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率時(shí)，具體用于：

分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率。

優(yōu)選地，所述分析單元根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量時(shí)，具體用于：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；

如果像元的光譜斜率小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

優(yōu)選地，所述分析單元根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量時(shí)，具體用于：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的第一斜率閾值和第二斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；其中，所述第一斜率閾值小于所述第二斜率閾值；

如果像元的光譜斜率小于所述第一斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為重度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第一斜率閾值，并且小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為輕度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

采用本發(fā)明提出的檢測(cè)水體質(zhì)量的方法檢測(cè)設(shè)定地理區(qū)域的水體質(zhì)量時(shí)，首先獲取獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；然后對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；其次從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；最后根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。上述技術(shù)方案，通過(guò)分析設(shè)定地理區(qū)域的水域遙感圖像的光譜斜率，確認(rèn)水域水體質(zhì)量。其分析資料來(lái)自于衛(wèi)星遙感圖像，不用人工現(xiàn)場(chǎng)采集水樣，因此可以節(jié)省人力成本，且效率更高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)水體質(zhì)量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)水體質(zhì)量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種檢測(cè)水體質(zhì)量的方法，參見(jiàn)圖1所示，該方法包括：

s101、獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；

具體的，上述設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像，是指由衛(wèi)星傳感器獲得的某一待研究的地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像。該衛(wèi)星遙感圖像可以通過(guò)網(wǎng)上下載或購(gòu)買的方式獲得，并且，可以根據(jù)需求，獲取設(shè)定時(shí)間點(diǎn)的衛(wèi)星遙感圖像，以便對(duì)該地理區(qū)域在設(shè)定時(shí)間點(diǎn)的水體質(zhì)量進(jìn)行研究。

另外需要說(shuō)明的是，為了提高水體質(zhì)量分析的準(zhǔn)確性，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)先獲取高分辨率的遙感圖像。高分辨率的遙感圖像的分辨率一般為米級(jí)，可以從中相對(duì)更精確地識(shí)別出地表水域。并且，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)先采用與待研究的地理區(qū)域高度匹配的，云覆蓋量較少的衛(wèi)星遙感圖像，以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

s102、對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；

具體的，在獲取設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像后，執(zhí)行步驟s102，對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理，使衛(wèi)星遙感圖像更加清晰、準(zhǔn)確。具體包括對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理和大氣校正處理。

輻射定標(biāo)是將傳感器記錄的無(wú)量綱的像元亮度值轉(zhuǎn)換成具有實(shí)際物理意義的大氣頂層輻射亮度或反射率。輻射定標(biāo)的原理是建立數(shù)字量化值與對(duì)應(yīng)視場(chǎng)中輻射亮度值之間的定量關(guān)系，以消除傳感器本身產(chǎn)生的誤差。大氣校正是消除遙感圖像中由大氣散射和吸收引起的輻射誤差的處理過(guò)程。

需要說(shuō)明的是，對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理和大氣校正處理是對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理，提高衛(wèi)星遙感圖像的清晰度和準(zhǔn)確性的常規(guī)工作。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理和大氣校正處理的具體方式有多種，任意一種方式，都可以被本發(fā)明實(shí)施例所采用，本發(fā)明實(shí)施例并不對(duì)具體的實(shí)施方式進(jìn)行限定。出于操作簡(jiǎn)單的目的，本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)先采用現(xiàn)有的軟件工具，對(duì)獲取的遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理，例如，可以采用envi軟件的flaash功能對(duì)衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行大氣校正處理。

s103、從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；

具體的，本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案用于對(duì)設(shè)定地理區(qū)域的地表水域的水體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)分析，因此，獲取某一地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像并進(jìn)行預(yù)處理后，通過(guò)步驟s103，從衛(wèi)星遙感圖像中，提取得到地表水域的圖像，以便后續(xù)更有針對(duì)性地對(duì)地表水域的水體質(zhì)量進(jìn)行分析。

具體的提取方法，可以利用衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)的近紅外波段，通過(guò)目視解譯的方法，利用遙感軟件直接勾繪出地表水域區(qū)域。或者，也可以將預(yù)處理后的設(shè)定地理區(qū)域的衛(wèi)星遙感圖像與該地理區(qū)域的水系分布圖進(jìn)行對(duì)應(yīng)疊加，從衛(wèi)星遙感圖像中識(shí)別提取到水域圖像。

s104、根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。

具體的，當(dāng)?shù)乇硭虻乃w質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，其水體顏色一般也會(huì)發(fā)生變化。例如，當(dāng)?shù)乇硭蛸|(zhì)量惡化而變成黑臭水體時(shí)，其顏色更深，甚至趨于黑色；當(dāng)?shù)乇硭蛟孱惡窟^(guò)高時(shí)，其顏色更趨于綠色。當(dāng)水體質(zhì)量變化而導(dǎo)致水體顏色變化時(shí)，其呈現(xiàn)在遙感圖像的光譜特征也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。其中最直接的表現(xiàn)是其光譜斜率會(huì)呈現(xiàn)出明顯區(qū)別于其它水體質(zhì)量的，特殊的數(shù)值特性。如果所研究水域的光譜斜率數(shù)值，與某一質(zhì)量等級(jí)的水體質(zhì)量的光譜斜率數(shù)值特性相同，則可以說(shuō)明該水域的水體質(zhì)量處于該質(zhì)量等級(jí)。例如，黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率具有區(qū)別于其它水體質(zhì)量的突出數(shù)值特性，當(dāng)某一水域的遙感圖像的藍(lán)綠光譜斜率與黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率的數(shù)值吻合時(shí)，即可斷定，該水域的水體為黑臭水體。因此，理論上通過(guò)計(jì)算分析水域遙感圖像的光譜斜率，能夠識(shí)別水域水體質(zhì)量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，針對(duì)每一像元來(lái)執(zhí)行對(duì)水域圖像的光譜斜率分析。即對(duì)水域遙感圖像的每一像元，分別分析其光譜斜率，在得到每一像元的光譜斜率后，通過(guò)對(duì)比像元的光譜斜率與不同質(zhì)量水體的光譜斜率之間的大小關(guān)系，即可確定該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量，從而可以進(jìn)一步確定上述水域的水體質(zhì)量。像元的光譜斜率，一般由像元的兩種光譜的反射率差值計(jì)算得到。因此，在具體的計(jì)算過(guò)程中，針對(duì)每一像元，首先獲取該像元的兩種特定的光譜的反射率，再進(jìn)一步計(jì)算得到該像元的光譜斜率。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于不同水體質(zhì)量，其顏色特征不同，相應(yīng)的光譜斜率特征也不同。因此，在對(duì)水域水體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)分析時(shí)，需要根據(jù)需求計(jì)算光譜斜率。例如，當(dāng)分析某一水域是否為黑臭水體時(shí)，由于黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率數(shù)值具有區(qū)別于其它水質(zhì)的突出特性，因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)該水域的藍(lán)綠光譜斜率進(jìn)行計(jì)算分析。如果該水域的遙感圖像的藍(lán)綠光譜斜率具有與黑臭水體藍(lán)綠光譜相同的數(shù)值特性，則可以斷定該水域?yàn)楹诔羲w，否則說(shuō)明該水域不是黑臭水體。

采用本發(fā)明實(shí)施例提出的檢測(cè)水體質(zhì)量的方法檢測(cè)設(shè)定地理區(qū)域的水體質(zhì)量時(shí)，首先獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；然后對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；其次從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；最后根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。上述技術(shù)方案，通過(guò)分析設(shè)定地理區(qū)域的水域遙感圖像的光譜斜率，確認(rèn)水域水體質(zhì)量。其分析資料來(lái)自于衛(wèi)星遙感圖像，不用人工現(xiàn)場(chǎng)采集水樣，因此可以節(jié)省人力成本，且效率更高。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，參見(jiàn)圖2所示，根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量，包括：

s204、分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率；

具體的，由于不同水體質(zhì)量，其顏色特征不同，相應(yīng)的光譜斜率特征也不同。因此，上述第一波段光譜和第二波段光譜需要根據(jù)實(shí)際需求選取，并且第一波段光譜和第二波段光譜的選擇，要與分析方向相吻合。例如，當(dāng)分析所研究的水域是否為黑臭水體時(shí)，應(yīng)當(dāng)計(jì)算與黑臭水體光譜斜率特性相匹配的藍(lán)光光譜斜率和綠光光譜斜率。

具體的，不同波段的光譜反射率，在利用大氣校正軟件對(duì)遙感圖像進(jìn)行大氣校正時(shí)給出。在具體實(shí)施步驟s204時(shí)，從大氣校正軟件給出的光譜反射率中選取需要的光譜反射率即可。

s205、根據(jù)所述每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，計(jì)算得到所述每一像元的光譜斜率；

具體的，像元的光譜斜率，由像元的兩種波段光譜反射率的差值計(jì)算得到。假設(shè)某一像元的第一波段光譜反射率為b1，第二波段光譜反射率為b2，則可以根據(jù)公式bw＝|b2-b1|/0.032，計(jì)算得到相應(yīng)的光譜斜率bw。其中，0.032是實(shí)驗(yàn)確定的計(jì)算系數(shù)，在實(shí)際實(shí)施本實(shí)施例技術(shù)方案時(shí)，可以根據(jù)需求靈活設(shè)定。

s206、根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量。

具體的，將像元的光譜斜率bw，與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值進(jìn)行對(duì)比，如果該像元的光譜斜率值，與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值相匹配，則說(shuō)明該像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量與上述設(shè)定的水體質(zhì)量相同。

例如，在檢測(cè)某一水域的水體是否為黑臭水體時(shí)。將該水域遙感圖像的每一像元的藍(lán)綠光譜斜率值與黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率值進(jìn)行對(duì)比，如果像元的藍(lán)綠光譜斜率值與黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率值相匹配，則說(shuō)明該像元對(duì)應(yīng)的水域?yàn)楹诔羲w，否則不是黑臭水體。

需要說(shuō)明的是，上述與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值相匹配，并不限于與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值相同，只要處于設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值范圍內(nèi)，或與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值的差值在允許范圍內(nèi)，都認(rèn)為是與設(shè)定的水體質(zhì)量的光譜斜率值相匹配。

本實(shí)施例中的步驟s201～s203分別對(duì)應(yīng)圖1所示的方法實(shí)施例中的步驟s101～s103，其具體內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)圖1所示的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，包括：

分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率。

具體的，由于黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率具有區(qū)別于其它水體質(zhì)量的數(shù)值特性，因此，當(dāng)分析上述水域的水體是否為黑臭水體時(shí)，需要有針對(duì)性地計(jì)算該水域遙感圖像的每一像元的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率。具體的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率，由大氣校正軟件給出。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量，包括：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；

如果像元的光譜斜率小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

具體的，上述光譜斜率為藍(lán)綠光譜斜率，上述斜率閾值為藍(lán)綠光譜斜率閾值。

對(duì)于典型的黑臭水體，實(shí)測(cè)光譜在400-500nm波段范圍。由于葉綠素a在藍(lán)紫光波段的吸收及黃質(zhì)在該范圍內(nèi)的強(qiáng)吸收作用，水體的反射率較低。在550-580nm波段反射峰不明顯，光譜曲線走勢(shì)比較平緩；受限于葉綠素含量，在675nm和700nm附近的反射谷和反射峰不明顯，光譜曲線相對(duì)比較平滑。綜上，黑臭水體光譜曲線在400-500nm范圍內(nèi)光譜斜率較低，也就是說(shuō)黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率較低。

根據(jù)上述黑臭水體光譜斜率特性，將待檢測(cè)水域遙感圖像的每一像元的藍(lán)綠光譜斜率與設(shè)定的藍(lán)綠光譜斜率進(jìn)行對(duì)比，即可判斷每一像元對(duì)應(yīng)的水域的水體是否為黑臭水體。

例如，根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定用于判斷水體是否為黑臭水體的斜率閾值為n＝0.152，則如果像元的藍(lán)綠光譜斜率bw<n，則說(shuō)明該像元對(duì)應(yīng)的水域?yàn)楹诔羲w；否則該像元對(duì)應(yīng)的水域不是黑臭水體。上述n的取值，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H需求靈活設(shè)定。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量，包括：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的第一斜率閾值和第二斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；其中，所述第一斜率閾值小于所述第二斜率閾值；

如果像元的光譜斜率小于所述第一斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為重度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第一斜率閾值，并且小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為輕度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

具體的，上述光譜斜率為藍(lán)綠光譜斜率，上述斜率閾值為藍(lán)綠光譜斜率閾值。

對(duì)于典型的黑臭水體，實(shí)測(cè)光譜在400-500nm波段范圍。由于葉綠素a在藍(lán)紫光波段的吸收及黃質(zhì)在該范圍內(nèi)的強(qiáng)吸收作用，水體的反射率較低。在550-580nm波段反射峰不明顯，光譜曲線走勢(shì)比較平緩；受限于葉綠素含量，在675nm和700nm附近的反射谷和反射峰不明顯，光譜曲線相對(duì)比較平滑。綜上，黑臭水體光譜曲線在400-500nm范圍內(nèi)光譜斜率較低，也就是說(shuō)黑臭水體的藍(lán)綠光譜斜率較低。

根據(jù)上述黑臭水體光譜斜率特性，將待檢測(cè)水域遙感圖像的每一像元的藍(lán)綠光譜斜率與設(shè)定的藍(lán)綠光譜斜率進(jìn)行對(duì)比，即可判斷每一像元對(duì)應(yīng)的水域的水體是否為黑臭水體。進(jìn)一步的，設(shè)定不同大小的斜率閾值，能夠進(jìn)一步判斷像元對(duì)應(yīng)的水域?yàn)橹囟群诔羲w還是輕度黑臭水體。

例如，根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定用于判斷水體是否為黑臭水體的第二斜率閾值為n＝0.152，設(shè)定區(qū)分輕度黑臭水體與重度黑臭水體的第一斜率閾值為n1＝0.07，則如果像元的藍(lán)綠光譜斜率0<bw≤n1，則說(shuō)明該像元對(duì)應(yīng)的水域?yàn)橹囟群诔羲w；如果像元的藍(lán)綠光譜斜率n1<bw≤n，則說(shuō)明該像元對(duì)應(yīng)的水域?yàn)檩p度黑臭水體；否則該像元對(duì)應(yīng)的水域不是黑臭水體。上述n和n1的取值，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H需求靈活設(shè)定。

本發(fā)明實(shí)施例還公開(kāi)了一種檢測(cè)水體質(zhì)量的裝置，參見(jiàn)圖3所示，該裝置包括：

圖像獲取單元301，用于獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；

預(yù)處理單元302，用于對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；

水域提取單元303，用于從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；

分析處理單元304，用于根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。

具體的，本實(shí)施例中的各個(gè)單元的具體工作內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

采用本發(fā)明實(shí)施例提出的檢測(cè)水體質(zhì)量的裝置檢測(cè)設(shè)定地理區(qū)域的水體質(zhì)量時(shí)，首先由圖像獲取單元301獲取獲取設(shè)定的地理區(qū)域的遙感圖像；然后預(yù)處理單元302對(duì)所述遙感圖像進(jìn)行輻射定標(biāo)處理及大氣校正處理，得到預(yù)處理后的遙感圖像；其次水域提取單元303從所述預(yù)處理后的遙感圖像中，提取得到水域圖像；最后分析處理單元304根據(jù)所述水域圖像中的每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述水域的水體質(zhì)量。上述技術(shù)方案，通過(guò)分析設(shè)定地理區(qū)域的水域遙感圖像的光譜斜率，確認(rèn)水域水體質(zhì)量。其分析資料來(lái)自于衛(wèi)星遙感圖像，不用人工現(xiàn)場(chǎng)采集水樣，因此可以節(jié)省人力成本，且效率更高。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，參見(jiàn)圖4所示，分析處理單元304，包括：

第一計(jì)算單元3041，用于分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率；

第二計(jì)算單元3042，用于根據(jù)所述每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率，計(jì)算得到所述每一像元的光譜斜率；

分析單元3043，用于根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量。

具體的，本實(shí)施例中的各個(gè)單元的具體工作內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，第一計(jì)算單元3041分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的第一波段光譜反射率和第二波段光譜反射率時(shí)，具體用于：

分別計(jì)算得到所述水域圖像中的每一像元的藍(lán)光波段光譜反射率和綠光波段光譜反射率。

具體的，本實(shí)施例中的第一計(jì)算單元3041的具體工作內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，分析單元3043根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量時(shí)，具體用于：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；

如果像元的光譜斜率小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

具體的，本實(shí)施例中的分析單元3043的具體工作內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

可選的，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，分析單元3043根據(jù)所述每一像元的光譜斜率，確認(rèn)所述每一像元所對(duì)應(yīng)的水域的水體質(zhì)量時(shí)，具體用于：

分別將所述每一像元的光譜斜率，與設(shè)定的第一斜率閾值和第二斜率閾值進(jìn)行對(duì)比；其中，所述第一斜率閾值小于所述第二斜率閾值；

如果像元的光譜斜率小于所述第一斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為重度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第一斜率閾值，并且小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為輕度黑臭水體；

如果像元的光譜斜率不小于所述第二斜率閾值，則該像元對(duì)應(yīng)的水域的水體為正常水體。

具體的，本實(shí)施例中的分析單元3043的具體工作內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施例的內(nèi)容，此處不再贅述。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。