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基于高光谱相机系统数据的赤潮检测方法

访问量:1312 发布时间:2022-10-10

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  本研究应用了900-1700nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS25进行相关研究。FigSpec?系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像的快速采集。

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  赤潮检测一般包括两种技术手段:暴发现场检测和遥感检测,其中遥感检测因其具有大面积、同步、成像和相对廉价等优势,在赤潮检测中扮演着愈来愈重要的角色。卫星遥感检测具有重复观测周期长、空间分辨率低和传感器设置的波段少等难以克服的缺陷,因此不能进行定量分析,无法对赤潮做出准确检测,更无法对赤潮进行进一步的分类和识别研究。航空高光谱遥感数据具有空间分辨率高、波谱连续、覆盖面大的优点,特别适合于近岸海域的赤潮监测。本文提出的方法,可以提取出高光谱数据波形吸收峰和反射峰的特征参数,进而完成对赤潮的识别。












  因为高光谱数据可以反映出海水中的物质含量,因此通过对高光谱数据的相应波段的监测和分析,就可以识别出有无赤潮的存在,并且可以进一步根据吸收峰和反射峰的位置判断出引起赤潮的优势种类来。本文提出提取波形的吸收峰和反射峰的特征参数进而利用特征参数进行赤潮识别的方法,试验证明所定义的吸收峰和反射峰的特征参数可以精确地表征吸收峰和反射峰;3种赤潮的识别方法是根据不同的特征参数提出来的,通过分析可知其各有优缺点,但都可以有效地进行赤潮的检测或预测。今后这种方法还可以继续推广到基于高光谱数据的不同优势种藻类的识别以及优势种藻类的浓度定量分析方面。


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