2015Esri开发竞赛ENVI组作品欣赏——“巢湖水质遥感监测系统”
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2016-06-13
作品单位：合肥工业大学 资源与环境工程学院
小组成员：陈子翰、鄢发鹏、陈生静、胡建东
指导教师：季 斌
获奖情况：三等奖
视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_X ... .html
系统基于IDL交互式编程语言，将ArcGIS和ENVI/IDL的功能相结合，利用遥感反演的方法，设计了巢湖水质遥感监测系统。同时使用C#和IDL的混合编程，实现遥感数据-地图数据一体化的监测管理系统。系统可以进行遥感图像的处理，矢量数据的管理，并计算响应的水质参数，生成水质报告；建立时空模型，动态分析巢湖流域的水质变化的情况，以达到动态监测的目的。
系统从巢湖的水质情况特点出发，针对性强，管理人员操作简单，方便，可以根据熟悉的业务流程对巢湖的水质进行遥感监测，获取所需的水质报告。系统综合能力较强，除了对遥感数据的信息提取外处理和，结合了ArcGIS软件的空间分析和信息查询的功能，为业务人员的分析提供了很便捷的功能服务。
二、系统设计框架
系统采用ENVI / IDL与ArcGIS Engine一体化集成开发，使用混合编程的方法和思路，通过ArcGIS Engine组件，结合ENVI/IDL，使用C#语言二次开发出来的程序完成数据的处理，使用ArcGIS Engine组件实现栅格叠加分析功能和栅格重分类功能，使用ENVI函数实现叶绿素提取、悬浮物浓度估算、图像预处理、图像分类功能等。系统的主要模块分为GIS模块和遥感图像处理模块。
系统的两大模块
两个大模块下又设计了具体相应功能的小模块，将整个系统分为六个功能模块，模块设计如下图：
系统功能模块设计
三、系统功能设计
系统的功能分为六大模块：
3.1 文件管理模块
文档的打开、新建和保存，能够管理多种格式的文件，对遥感水质监测所需的文件进行整合和管理。
图 打开图像浏览
3.2基本操作模块
对地图文档、遥感影像的基本操作，如放大、缩小、漫游，属性查询等基本的地图操作。
3.3图像处理模块
对遥感影像进行大气校正、辐射定标等预处理；进行遥感图像的增强、裁剪、监督及非监督分类等。
图 图像假彩色合成显示
3.4水质分析模块
进行云监测，陆地水体的分离，计算如叶绿素浓度、悬浮物含量等各种水质参数，提取灾害范围。
图 叶绿素浓度反演结果
3.5空间分析模块
污染面积的测算，水质报告的生成，专题图的制图输出，污染严重河流的属性查询，污染情况的分析。
图 彩色渲染
图 制图输出
3.6系统设置模块
设置系统工作环境，设置菜单的显示情况。
四、系统亮点
本系统将专业的影像数据处理和分析工具集成到GIS系统环境中，在同一系统中既能完成遥感数据的专业处理与分析，又能完成GIS空间分析和发布共享等工作，形成一个遥感与GIS一体化集成系统。遥感与GIS不仅从数据上，还会从整个软件构架体系上真正实现融合，从而可以达到优势互补，进一步提升GIS软件的可操作性，提升空间和影像分析的工作效率，并有效节约系统成本。在功能上具有以下亮点：
（1）利用遥感的手段对巢湖进行水质监测，遥感手段和传统的水质采样相结合。实现了时间上的短间隔、动态性、连续性
（2）遥感数据和地图数据相结合。融合IDL图像处理功能和ARCMAP空间分析功能，利用多信息遥感影像，综合巢湖周边支流、地形、建筑等情况，分析巢湖水污染源的来源问题。
（3）自动生成分析报告。实现监测上的常态化，日志化，规范化。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wt91.html
小组成员：陈子翰、鄢发鹏、陈生静、胡建东
指导教师：季 斌
获奖情况：三等奖
视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_X ... .html
- 系统概述
系统基于IDL交互式编程语言，将ArcGIS和ENVI/IDL的功能相结合，利用遥感反演的方法，设计了巢湖水质遥感监测系统。同时使用C#和IDL的混合编程，实现遥感数据-地图数据一体化的监测管理系统。系统可以进行遥感图像的处理，矢量数据的管理，并计算响应的水质参数，生成水质报告；建立时空模型，动态分析巢湖流域的水质变化的情况，以达到动态监测的目的。
系统从巢湖的水质情况特点出发，针对性强，管理人员操作简单，方便，可以根据熟悉的业务流程对巢湖的水质进行遥感监测，获取所需的水质报告。系统综合能力较强，除了对遥感数据的信息提取外处理和，结合了ArcGIS软件的空间分析和信息查询的功能，为业务人员的分析提供了很便捷的功能服务。
二、系统设计框架
系统采用ENVI / IDL与ArcGIS Engine一体化集成开发，使用混合编程的方法和思路，通过ArcGIS Engine组件，结合ENVI/IDL，使用C#语言二次开发出来的程序完成数据的处理，使用ArcGIS Engine组件实现栅格叠加分析功能和栅格重分类功能，使用ENVI函数实现叶绿素提取、悬浮物浓度估算、图像预处理、图像分类功能等。系统的主要模块分为GIS模块和遥感图像处理模块。
系统的两大模块
两个大模块下又设计了具体相应功能的小模块，将整个系统分为六个功能模块，模块设计如下图：
系统功能模块设计
三、系统功能设计
系统的功能分为六大模块：
3.1 文件管理模块
文档的打开、新建和保存，能够管理多种格式的文件，对遥感水质监测所需的文件进行整合和管理。
图 打开图像浏览
3.2基本操作模块
对地图文档、遥感影像的基本操作，如放大、缩小、漫游，属性查询等基本的地图操作。
3.3图像处理模块
对遥感影像进行大气校正、辐射定标等预处理；进行遥感图像的增强、裁剪、监督及非监督分类等。
图 图像假彩色合成显示
3.4水质分析模块
进行云监测，陆地水体的分离，计算如叶绿素浓度、悬浮物含量等各种水质参数，提取灾害范围。
图 叶绿素浓度反演结果
3.5空间分析模块
污染面积的测算，水质报告的生成，专题图的制图输出，污染严重河流的属性查询，污染情况的分析。
图 彩色渲染
图 制图输出
3.6系统设置模块
设置系统工作环境，设置菜单的显示情况。
四、系统亮点
本系统将专业的影像数据处理和分析工具集成到GIS系统环境中，在同一系统中既能完成遥感数据的专业处理与分析，又能完成GIS空间分析和发布共享等工作，形成一个遥感与GIS一体化集成系统。遥感与GIS不仅从数据上，还会从整个软件构架体系上真正实现融合，从而可以达到优势互补，进一步提升GIS软件的可操作性，提升空间和影像分析的工作效率，并有效节约系统成本。在功能上具有以下亮点：
（1）利用遥感的手段对巢湖进行水质监测，遥感手段和传统的水质采样相结合。实现了时间上的短间隔、动态性、连续性
（2）遥感数据和地图数据相结合。融合IDL图像处理功能和ARCMAP空间分析功能，利用多信息遥感影像，综合巢湖周边支流、地形、建筑等情况，分析巢湖水污染源的来源问题。
（3）自动生成分析报告。实现监测上的常态化，日志化，规范化。
文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wt91.html
