本公開涉及水環(huán)境檢測領域，尤其涉及一種測量方法及裝置、電子設備和存儲介質。

背景技術：

1、水體泥沙含量是重要的水文參數(shù)之一。對水體泥沙含量的監(jiān)測，對基礎設施建設、水源保護、水土流失治理等多個方面有重大意義。

2、現(xiàn)有的測量方法主要包括：（1）采樣分析：通過采集樣品，然后在實驗室進行分析，這種方法雖然準確，但采樣頻率低，成本高，且無法提供實時數(shù)據(jù)。（2）光學儀器：如濁度計，可以快速測量水體中的泥沙含量，但在高濁度或含有其他懸浮物質的水體中準確性較差。（3）聲學儀器：如超聲波泥沙儀，通過聲波在水體中的傳播特性來估計泥沙含量，但受水溫、鹽度等因素影響較大。

3、無論上述哪種方法，均僅適用于一定的場景下，并不能通用于各種場景，無法實現(xiàn)全時空域下的水體泥沙含量測量。

4、因此，亟需一種在全時空域下測量水體中泥沙含量的泛化方法。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提出了一種泥沙指標測量方案。

2、根據(jù)本公開的一方面，提供了一種測量方法，用于泥沙指標測量，包括：獲取樣品的光譜信號以及泥沙指標真值，所述光譜信號包括：散射信號，和/或透射信號，和/或反射信號；針對所述樣品，確定影響泥沙指標的至少一種目標因素；利用所述光譜信號，構造表征各目標因素的光譜特征，單個樣品對應多個光譜特征；利用所述光譜特征以及所述泥沙指標真值，構造第一數(shù)據(jù)；基于第一數(shù)據(jù)，確定泥沙指標計算模型，所述泥沙指標計算模型用于對待測樣品的泥沙指標進行計算；其中所述利用所述光譜信號，構造表征各目標因素的光譜特征，包括：

3、確定對目標因素發(fā)生響應的光譜的至少兩個第一波長，以及所述第一波長對應的第一光譜信號，所述至少兩個第一波長對應的第一光譜信號的差異滿足預設的強度差異條件；

4、對所述第一光譜信號進行處理以消除本底信號或提升信號對所述目標因素的敏感度，并得到至少一個候選特征；

5、從所述候選特征中，篩選出所述目標因素的光譜特征。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述光譜信號還包括：熒光信號；并且/或者，所述泥沙指標包括：泥沙含量、泥沙平均粒徑、泥沙成分中的至少一種。在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述確定對目標因素發(fā)生響應的光譜的至少兩個第一波長，包括：根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長；所述對所述第一光譜信號進行處理以消除本底信號或提升信號對所述目標因素的敏感度，并得到至少一個候選特征，包括：將兩個第一波長對應的所述響應強度的比值作為所述候選特征。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標粒徑，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：基于所述樣品中泥沙粒徑分布，確定多個目標粒徑；在針對單個所述目標粒徑發(fā)生響應的光譜的波長中，將信號強度之差大于第一強度閾值的波長對，確定為所述第一波長；并且/或者，所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標成分，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：獲取所述樣品的水質信息，所述水質信息包括所述目標成分；在針對單個所述目標成分發(fā)生響應的光譜中，確定目標波段；將所述目標波段內的、信號強度之差大于第二強度閾值的波長對，確定為第一波長；并且/或者，所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標成分占比，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：獲取所述樣品的水質信息，所述水質信息包括所述目標成分占比；在針對單個所述目標成分占比發(fā)生響應光譜的波長中，將信號強度之差大于第三強度閾值的波長對，確定為第一波長。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述從所述候選特征中，篩選出所述目標因素的光譜特征，包括：確定各所述候選特征與所述泥沙指標真值之間的相關性；根據(jù)所述相關性，確定所述目標因素的光譜特征。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一數(shù)據(jù)包括：訓練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，所述基于第一數(shù)據(jù)，確定泥沙指標計算模型，包括：獲取多個初始模型；根據(jù)多個訓練數(shù)據(jù)以及所述初始模型，確定多個第一模型、以及與各所述訓練數(shù)據(jù)對應的第一計算泥沙指標，單個訓練數(shù)據(jù)對應一個泥沙指標真值和一個第一計算泥沙指標；基于多個訓練數(shù)據(jù)對應的泥沙指標真值和第一計算泥沙指標，對所述多個第一模型進行篩選，得到至少兩個第二模型；利用所述測試數(shù)據(jù)，在所述至少兩個第二模型中進行篩選，得到所述泥沙指標計算模型。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述利用所述測試數(shù)據(jù)，在所述至少兩個第二模型中進行篩選，得到所述泥沙指標計算模型，包括：將所述測試數(shù)據(jù)輸入所述第二模型，得到與所述測試數(shù)據(jù)對應的第二泥沙計算指標，單個測試數(shù)據(jù)對應一個泥沙指標真值和一個第二計算泥沙指標；基于所述測試數(shù)據(jù)的泥沙指標真值和第二計算泥沙指標的差值，確定至少一個模型評價指標；基于所述模型評價指標，從所述第二模型中，確定出所述泥沙指標計算模型。

11、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種測量裝置，用于泥沙指標測量，包括：

12、樣品光譜信號以及泥沙指標獲取單元，用于獲取樣品的光譜信號以及泥沙指標真值，所述光譜信號包括：散射信號，和/或透射信號，和/或反射信號；

13、目標因素確定單元，用于針對所述樣品，確定影響泥沙指標的至少一種目標因素；

14、光譜特征確定單元，用于利用所述光譜信號，構造表征各目標因素的光譜特征，單個樣品對應多個光譜特征；

15、第一數(shù)據(jù)構造單元，用于利用所述光譜特征以及所述泥沙指標真值，構造第一數(shù)據(jù)；

16、泥沙指標計算模型確定單元，用于基于第一數(shù)據(jù)，確定泥沙指標計算模型，所述泥沙指標計算模型用于對待測樣品的泥沙指標進行計算；其中，所述光譜特征確定單元，包括：

17、第一波長及第一光譜信號確定單元，用于確定對目標因素發(fā)生響應的光譜的至少兩個第一波長，以及所述第一波長對應的第一光譜信號，所述至少兩個第一波長對應的第一光譜信號的差異滿足預設的強度差異條件；

18、候選特征確定單元，用于對所述第一光譜信號進行處理以消除本底信號或提升信號對所述目標因素的敏感度，并得到至少一個候選特征；

19、光譜特征確定子單元，用于從所述候選特征中，篩選出所述目標因素的光譜特征。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述光譜信號還包括：熒光信號；并且/或者，

21、所述泥沙指標包括：泥沙含量、泥沙平均粒徑、泥沙成分中的至少一種。

22、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一波長及第一光譜信號確定單元，進一步用于：

23、根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長；

24、所述對所述第一光譜信號進行處理以消除本底信號或提升信號對所述目標因素的敏感度，并得到至少一個候選特征，包括：

25、將兩個第一波長對應的所述響應強度的比值作為所述候選特征。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標粒徑，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：

27、基于所述樣品中泥沙粒徑分布，確定多個目標粒徑；

28、在針對單個所述目標粒徑發(fā)生響應的光譜的波長中，將信號強度之差大于第一強度閾值的波長對，確定為所述第一波長；并且/或者，

29、所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標成分，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：

30、獲取所述樣品的水質信息，所述水質信息包括所述目標成分；

31、在針對單個所述目標成分發(fā)生響應的光譜中，確定目標波段；

32、將所述目標波段內的、信號強度之差大于第二強度閾值的波長對，確定為第一波長；并且/或者，

33、所述響應強度包括信號強度，所述目標因素包括目標成分占比，所述根據(jù)光譜對所述目標因素的響應強度，確定所述第一波長，包括：

34、獲取所述樣品的水質信息，所述水質信息包括所述目標成分占比；

35、在針對單個所述目標成分占比發(fā)生響應光譜的波長中，將信號強度之差大于第三強度閾值的波長對，確定為第一波長。

36、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述光譜特征確定子單元，進一步用于：

37、確定各所述候選特征與所述泥沙指標真值之間的相關性；

38、根據(jù)所述相關性，確定所述目標因素的光譜特征。

39、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一數(shù)據(jù)包括：訓練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)，所述泥沙指標計算模型確定單元，進一步用于：

40、獲取多個初始模型；

41、根據(jù)多個訓練數(shù)據(jù)以及所述初始模型，確定多個第一模型、以及與各所述訓練數(shù)據(jù)對應的第一計算泥沙指標，單個訓練數(shù)據(jù)對應一個泥沙指標真值和一個第一計算泥沙指標；

42、基于多個訓練數(shù)據(jù)對應的泥沙指標真值和第一計算泥沙指標，對所述多個第一模型進行篩選，得到至少兩個第二模型；

43、利用所述測試數(shù)據(jù)，在所述至少兩個第二模型中進行篩選，得到所述泥沙指標計算模型。

44、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述利用所述測試數(shù)據(jù)，在所述至少兩個第二模型中進行篩選，得到所述泥沙指標計算模型，包括：

45、將所述測試數(shù)據(jù)輸入所述第二模型，得到與所述測試數(shù)據(jù)對應的第二泥沙計算指標，單個測試數(shù)據(jù)對應一個泥沙指標真值和一個第二計算泥沙指標；

46、基于所述測試數(shù)據(jù)的泥沙指標真值和第二計算泥沙指標的差值，確定至少一個模型評價指標；

47、基于所述模型評價指標，從所述第二模型中，確定出所述泥沙指標計算模型。

48、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種電子設備，包括：處理器；用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；其中，所述處理器被配置為在執(zhí)行所述存儲器存儲的指令時，實現(xiàn)上述方法。

49、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種非易失性計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指令，其中，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法。

50、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機可讀代碼，或者承載有計算機可讀代碼的非易失性計算機可讀存儲介質，當所述計算機可讀代碼在電子設備的處理器中運行時，所述電子設備中的處理器執(zhí)行上述方法。

51、在本公開實施例中，可以使用第一數(shù)據(jù)構造（驗證）、訓練、測試模型，將滿足預先設定的條件的模型作為泥沙指標計算模型。這里的條件可以包括多個維度的條件，例如：準確性維度、穩(wěn)定性維度、泛化能力等維度。第一數(shù)據(jù)中包含了一種或多種表征目標因素的光譜特征。由此，確定泥沙指標計算模型的過程，實際上是尋找光譜特征與泥沙指標之間的映射關系的過程。這樣一來，本公開實施例中的泥沙指標計算模型可以僅依賴于光譜信號（光譜特征），便可以準確地確定出泥沙指標，而不用再考慮其他因素，提高了確定出的泥沙指標的準確性和效率。另外，本公開實施例的方法，不受場景、時空域的限制，可以作為全時空域下確定樣品中泥沙指標的泛化方法，提高了本公開方法的適用性。

52、根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細說明，本公開的其它特征及方面將變得清楚。