【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人机监测，具体而言，涉及一种基于无人机的咸潮监测方法、系统及介质。
技术介绍
1、咸潮，是指氯化物超过国家标准(每升水氯化物含量为250毫克)以上。
2、如中国专利cn114037905a，现有技术中无法通过盐度分析模型快速高效的计算河流各点的盐度和咸潮入侵距离，为咸潮入侵发生后的快速反应提供了决策依据，弥补咸潮常规监测的不足；难以有效建立咸潮入侵预警预报机制，针对上述问题，目前亟待有效的技术解决方案。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种基于无人机的咸潮监测方法、系统及介质，通过无人机实时拍摄光谱图像进行精准分析水体盐度分布，从而实时监测咸潮安全性，提高监测精度。
2、本申请实施例还提供了一种基于无人机的咸潮监测方法，包括：
3、划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像；
4、基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数；
5、基于水质参数输入盐度分析模型，并输出监测区域内水质的盐度分布信息；
6、基于盐度分布信息判断水质的盐度是否处于安全阈值区间，
7、若处于安全阈值区间，则判定水质符合要求；
8、若不处于安全阈值区域，则生成预警信息，将预警信息动态传输至监测终端。
9、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测方法中，划定监测区域，通过无人机
10、基于河道走向信息对监测范围进行划定，得到监测区域，监测范围包括监测河道长度范围、监测河道宽度范围或监测河道汇流区域或监测河道合流区域；
11、获取监测区域参数，基于监测区域参数规划无人机飞行路径，形成飞行轨迹；
12、基于飞行轨迹设定若干个拍照点，所述拍照点位于飞行轨迹上，当无人机按照飞行轨迹移动至拍照点时，通过无人机上的相机对河道水面进行拍摄，得到当前拍照点的光谱图像；
13、基于飞行轨迹依次飞行至所有拍照点进行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，所述光谱图像与拍照点一一对应。
14、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测方法中，基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数，具体包括：
15、基于光谱图像提取图像特征，得到光谱特征；
16、将光谱特征与设定的有效光谱特征进行比较，得到特征误差；
17、判断特征误差是否大于误差阈值，若大于，则剔除对应的光谱特征；
18、若小于，得到光谱数据，基于光谱数据分析水体反射辐射与总的入射辐射的比值，得到视反射率；
19、基于视反射率分析水体辐亮度值，将水体辐亮度值转换为遥感反射率，基于遥感反射率分析估测水质参数，水质参数包括悬浮物浓度与水体表面光折射率。
20、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测方法中，构建盐度分析模型的步骤如下：
21、基于历史咸潮分析数据构建数据集，将数据集输入至初始模型进行训练，得到训练结果；
22、判断训练结果是否收敛，若收敛，则生成盐度分析模型；
23、若不收敛，则生成残差数据，基于残差数据分析模型输出结果的差异度；
24、若差异度小于预设差异度阈值，则调整迭代次数或/和调整数据集内的数据进行多次训练，直至模型收敛；
25、若差异度阈值大于或等于预设差异度阈值，则调整模型参数，基于调整后的模型参数再次进行迭代训练。
26、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测方法中，基于水质参数输入盐度分析模型，并输出监测区域内水质的盐度分布信息，具体包括：
27、获取估测的水质参数，将水质参数输入盐度分析模型，输出监测区域内的盐度值集合，盐度值集合包括监测区域内不同拍照点处的盐度值与同一拍照点对应不同时间段的盐度值；
28、基于盐度值集合按照设定的盐度等级进行划分，生成盐度分布信息；
29、其中设定的盐度等级为多个等级。
30、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测方法中，若不处于安全阈值区域，则生成预警信息，将预警信息动态传输至监测终端，具体包括：
31、设定安全阈值区间，安全阈值区域包括安全上限值与安全下限值；
32、将监测区域进行区域划分，生成若干个监测子区域，基于盐度分布信息匹配监测子区域的盐度信息，得到若干个子区域对应的盐度值；
33、将每一个子区域的盐度值与安全上限值一一比较，若盐度值大于安全上限值，则生成预警信息；
34、基于预警信息生成盐度值超出安全上限值的监测子区域集合，得到预警区域，将预警信息与预警区域动态传输至监测终端。
35、第二方面，本申请实施例提供了一种基于无人机的咸潮监测系统，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括基于无人机的咸潮监测方法的程序，所述基于无人机的咸潮监测方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
36、划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像；
37、基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数；
38、基于水质参数输入盐度分析模型，并输出监测区域内水质的盐度分布信息；
39、基于盐度分布信息判断水质的盐度是否处于安全阈值区间，
40、若处于安全阈值区间，则判定水质符合要求；
41、若不处于安全阈值区域，则生成预警信息，将预警信息动态传输至监测终端。
42、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测系统中，划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，具体包括：
43、基于河道走向信息对监测范围进行划定，得到监测区域，监测范围包括监测河道长度范围、监测河道宽度范围或监测河道汇流区域或监测河道合流区域；
44、获取监测区域参数，基于监测区域参数规划无人机飞行路径，形成飞行轨迹；
45、基于飞行轨迹设定若干个拍照点，所述拍照点位于飞行轨迹上，当无人机按照飞行轨迹移动至拍照点时，通过无人机上的相机对河道水面进行拍摄，得到当前拍照点的光谱图像；
46、基于飞行轨迹依次飞行至所有拍照点进行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，所述光谱图像与拍照点一一对应。
47、可选地，在本申请实施例所述的基于无人机的咸潮监测系统中，基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数，具体包括：
48、基于光谱图像提取图像特本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，构建盐度分析模型的步骤如下：
5.根据权利要求4所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，基于水质参数输入盐度分析模型，并输出监测区域内水质的盐度分布信息，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，若不处于安全阈值区域，则生成预警信息，将预警信息动态传输至监测终端，具体包括：
7.一种基于无人机的咸潮监测系统，其特征在于，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括基于无人机的咸潮监测方法的程序，所述基于无人机的咸潮监测方法的程序被
8.根据权利要求7所述的基于无人机的咸潮监测系统，其特征在于，划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，具体包括：
9.根据权利要求8所述的基于无人机的咸潮监测系统，其特征在于，基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数，具体包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括基于无人机的咸潮监测方法程序，所述基于无人机的咸潮监测方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的基于无人机的咸潮监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，划定监测区域，通过无人机按照预定路径飞行拍照，得到监测区域内的若干个光谱图像，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，基于光谱图像对监测区域内水面的光谱特征进行提取，得到光谱数据，根据光谱数据分析水体的视反射率，并估测水质参数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，构建盐度分析模型的步骤如下：
5.根据权利要求4所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，基于水质参数输入盐度分析模型，并输出监测区域内水质的盐度分布信息，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于无人机的咸潮监测方法，其特征在于，若不处于安全阈值区域，则生成预警信息，将预警信息动态传输至监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹华志，许伟，黄鹏飞，林中源，陈睿智，胡晓张，杨留柱，王建平，戈军，邓月运，刘国珍，黄凯桐，唐琦，张艳艳，易丽莎，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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