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2023技术推广|11基于改进WRCNN卷积神经网络算法和Segformer算法的水生态立体监测技术

技术名称

基于改进WRCNN卷积神经网络算法和Segformer算法的水生态立体监测技术

技术持有单位

广东国地规划科技股份有限公司、湖南省自然资源事务中心

技术领域

水生态修复(河湖岸线)

主要技术内容

(1)研发了水环境立体监测体系模型。利用高光谱遥感数据,研发了改进WRCNN卷积神经网络算法,对河湖悬浮固体、油污染、有机物污染和水体富营养化进行连续监测,解决常规监测手段无法获取大时空尺度数据问题,同时在重点流域建立水质物联网监测站,动态获取水体理化指标,与遥感反演数据进行交叉比对,建立一套水环境立体监测模型,解决水环境动态监测困难的问题。
  (2)研发了基于Segformer算法和水体指数阈值法的水体识别技术,基于transformer 的语义分割算法,通过注意力机制增强对于全局信息的获取,提高对于水体小支流的识别,解决边缘信息粗糙问题,算法精度比传统提升10%以上。引入基于水体指数阈值法,针对严重污染的城市水体,与道路、建筑物、阴影等易混分,导致水体提取结果不连续,存在斑点的问题,在rgb三通道影像的基础上增加水体指数通道,将水体指数与transformer相结合,提高模型对于水体的信息的捕获能力,提升模型的泛化性,水体识别精度达到94.19%。
  (3)研发了数字河湖三维仿真场景平台,利用UE+GIS技术,基于识别的水体要素和水环境立体监测数据,研发淹没分析、溃坝分析等算法,提高河湖水生态安全监测、模拟及预警能力。


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