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基于IDL的水质污染监测可视化设计与实现

陈亭  
【摘要】:水质污染监测是一项长期的任务,我国内陆水体水质传统的监测管理手段是先采集水样数据,然后进行实验室分析用单一参数评价指数法或多参数的综合评价法进行水质评价。该方法比较精确,但能采集和分析的监测点数量很有限,已日益不能满足水环境日常监测需要。随着空间技术的发展,遥感数据以其信息量大,时间尺度、空间尺度长成为地面观测的重要手段。利用遥感信息进行大面积区域内水质情况的空间分布及动态的定量分析,有利于查明污染物的来龙去脉和对污染趋势做出研究和预测,而可视化技术为遥感信息的定量分析和展现提供了一种全新的技术手段。本课题依据水质遥感的理论和研究方法,利用第四代编程语言IDL来进行水质污染监测的可视化工作,在本研究领域是一个新的探索。 本文在对水质污染遥感监测的基本理论及相关反演算法进行系统研究的基础上,利用建立的遥感信息模型对示范区的水体进行定量反演。设计一种利用遥感手段对区域范围内水体污染状况信息获取和监测。针对遥感数据处理的特点和图像可视化的相关特性,选取IDL作为水质污染监测的开发语言。针对系统的功能需求和实际开发重点,对如何利用IDL水质污染监测遥感数据的相关处理、数据的可视化分析和应用等进行了详细的设计,对设计的思想、基本路线和实现方法进行了详细的论述。最终实现了水质污染监测的各种基本功能,包括数据的可视化显示、遥感数据的前期处理、图像处理以及遥感数据的处理和分析等,尝试了基于IDL水质污染监测遥感数据处理和可视化分析方面的应用。结合IDL开发平台软件设计技术,通过开发实例,在系统用户交互性、可视化效果、平台移植性和扩展性方面进行尝试。最终完成这套“基于IDL的水质污染监测可视化系统”检验其应用价值,做到对今后水质模型可视化技术深入研究有一定借鉴意义。 通过检验IDL完全胜任水质污染监测的数据处理的要求,在数据的可视化应用及图像处理方面具有相当大的优势,无论对于遥感数据的分析计算还是对于数据中的海量数据处理,均能完成相应的处理任务,且运行速度比较令人满意。本文中开发的基于IDL的水质污染监测可视化系统对于实现快速的遥感图像处理、数据分析和可视化提供了一个很好的解决方法。


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