地表水安全评价方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及环境评价技术领域，尤其涉及一种地表水安全评价方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

地表水，是指陆地表面上动态水和静态水的总称，也称陆地水，包括各种液态和固态的水体，主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等，它是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分。因此，地表水安全评价是水文资源调查中一项必不可少的工作。

目前，大多由科研人员通过水体采样的方式进行地表水安全评价，然而人工采样成本大，且受到环境因素等的影响，导致人工采样存在很多局限，进而导致无法进行可靠的地表水安全评价。

发明内容

本发明提供一种地表水安全评价方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中无法进行可靠的地表水安全评价的缺陷，实现可靠的地表水安全评价。

本发明提供一种地表水安全评价方法，包括：

获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；

基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；

基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别，包括：

基于所述评价指标不同时相的变化量，确定所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度；

基于所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分；

基于所述安全得分，确定所述待评价区域的安全级别。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述评价指标为二级指标；

所述基于所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分，包括：

确定所述评价指标的权重系数；

基于所述权重系数和所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到所述评价指标对应的一级指标隶属于各安全等级的隶属度；

基于所述一级指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量，包括：

对所述多源多时相遥感影像数据中两前后时相的两幅影像进行预处理；

基于预处理后的多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述多源多时相遥感影像数据中任两前后时相的两幅影像基于如下步骤进行预处理：

对所述多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理；

对辐射校正处理后的两幅影像进行斑点噪声抑制处理；

对斑点噪声抑制处理后的两幅影像进行影像配准处理；

对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理，之后还包括：

将几何校正处理后的两幅影像由线性刻度转为对数刻度。

根据本发明提供的一种地表水安全评价方法，所述评价指标为一级指标或二级指标；

所述一级指标包括水质指标、水量指标和环境指标中的至少一种；

所述二级指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种；

所述水质指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度中的至少一种；

所述水量指标包括消落带分布、变化强度和人口密度中的至少一种；

所述环境指标包括土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种。

本发明还提供一种地表水安全评价装置，包括：

获取模块，用于获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；

提取模块，用于基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；

评价模块，用于基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述地表水安全评价方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述地表水安全评价方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述地表水安全评价方法。

本发明提供的地表水安全评价方法、装置、电子设备和存储介质，获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定待评价区域的评价指标；基于多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的变化量；基于评价指标不同时相的变化量，对待评价区域进行评价，得到待评价区域的安全级别。通过上述方式，基于待评价区域的多源多时相遥感影像数据进行地表水安全评价，可以实现全自动化的地表水评价，相比人工采样进行地表水评价，本发明更加可靠；同时，采用多源多时相遥感影像数据可以得到评价指标不同时相的变化量，从而基于变化量进行地表水安全评价更加可靠；此外，采用多源多时相遥感影像数据可以提取到更加准确的变化量，从而进一步提高地表水安全评价的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的地表水安全评价方法的流程示意图之一；

图2为本发明提供的地表水安全评价方法的流程示意图之二；

图3为本发明提供的地表水安全评价装置的结构示意图；

图4为本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

地表水，是指陆地表面上动态水和静态水的总称，也称陆地水，包括各种液态和固态的水体，主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等，它是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分。因此，地表水安全评价是水文资源调查中一项必不可少的工作。

目前，大多由科研人员通过水体采样的方式进行地表水安全评价，然而人工采样成本大，且受到环境因素等的影响，导致人工采样存在很多局限，进而导致无法进行可靠的地表水安全评价。

针对上述问题，本发明提出以下各实施例。图1为本发明提供的地表水安全评价方法的流程示意图之一，如图1所示，该地表水安全评价方法包括：

步骤110，获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标。

此处，待评价区域为待进行安全评价的地表水区域，即待评价区域包括地表水。该待评价区域可以包括但不限于以下一种或多种地表水：河流、湖泊、水库、沼泽、冰川、冰盖等等。

此处，多源多时相遥感影像数据包括待评价区域的多源多时相遥感影像，其由卫星、雷达等传感器进行采集得到，例如，Sentinel、Landsat、高分卫星等等，本发明实施例对此不作具体限定。

此处，评价指标为对待评价区域进行评价的指标。本发明实施例可以建立指标体系，该指标体系可以包括一级指标和二级指标，每一一级指标可以包括若干二级指标，该一级指标可以包括但不限于以下一种或多种：水质指标、水量指标和环境指标等等，该水质指标可以包括但不限于以下一种或多种：叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度等等，该水量指标可以包括但不限于以下一种或多种：消落带分布、变化强度和人口密度等等，该环境指标可以包括但不限于以下一种或多种：土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源等等。

在一些实施例中，评价指标为二级指标，确定待评价区域的评价指标可以包括但不限于以下一种或多种：叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源、污染源等等。此时，二级指标叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度归属于一级指标水质指标；二级指标消落带分布、变化强度、人口密度归属于一级指标水量指标；二级指标土地利用、植被覆盖度、风险源、污染源归属于一级指标环境指标。

在另一些实施例中，评价指标为一级指标，确定待评价区域的评价指标可以包括但不限于以下一种或多种：水质指标、水量指标和环境指标等等。

步骤120，基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量。

具体地，基于多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的值，进而基于评价指标不同时相的值，确定评价指标不同时相的变化量。例如，提取评价指标在1976年的值，并提取评价指标在当前时间的值，然后将当前时间的值与1976年的值进行差值计算，得到评价指标不同时相的变化量。

此处，变化量可以用于表征待评价区域的安全指标的变化情况，以供后续基于该变化情况，对待评价区域进行评价。

在一些实施例中，评价指标为二级指标，且评价指标包括多个二级指标，则提取各二级指标不同时相的变化量，例如，提取叶绿素a浓度不同时相的变化量、营养状态指数不同时相的变化量、透明度不同时相的变化量、消落带分布不同时相的变化量、变化强度不同时相的变化量、人口密度不同时相的变化量、土地利用不同时相的变化量、植被覆盖度不同时相的变化量、风险源不同时相的变化量和污染源不同时相的变化量等等。

在另一些实施例中，评价指标为一级指标，且一级指标包括多个，则提取各一级指标不同时相的变化量，例如，提取水质指标不同时相的变化量、水量指标不同时相的变化量和环境指标不同时相的变化量等等。

进一步地，对多源多时相遥感影像数据进行预处理，从而提高水体提取的准确性，进而提高变化量提取的准确性，最终提高地表水安全评价的可靠性。其中，预处理可以包括但不限于以下一种或多种：辐射校正、斑点噪声抑制、影像配准、几何校正等等。

步骤130，基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

具体地，构建评价指标的评价标准，并构建地表水安全评价模型，并对地表水安全等级进行划分，从而通过地表水安全评价模型，且结合评价标准和划分的各安全等级的预设得分，基于输入的评价指标不同时相的变化量，对待评价区域进行评价。

此处，安全级别的类别可以根据实际需要进行设定，例如，根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，将安全等级分为5个等级1-5(I、II、III、IV、V)，其中，取值范围为1-2对应高安全级别，2-3对应中安全级别，3-4对应低安全级别，4-5对应差安全级别。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定待评价区域的评价指标；基于多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的变化量；基于评价指标不同时相的变化量，对待评价区域进行评价，得到待评价区域的安全级别。通过上述方式，基于待评价区域的多源多时相遥感影像数据进行地表水安全评价，可以实现全自动化的地表水评价，相比人工采样进行地表水评价，本发明实施例更加可靠；同时，采用多源多时相遥感影像数据可以得到评价指标不同时相的变化量，从而基于变化量进行地表水安全评价更加可靠；此外，采用多源多时相遥感影像数据可以提取到更加准确的变化量，从而进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述实施例，图2为本发明提供的地表水安全评价方法的流程示意图之二，如图2所示，上述步骤130包括：

步骤131，基于所述评价指标不同时相的变化量，确定所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度。

此处，各安全等级的类别可以根据实际需要进行设定，例如各安全等级包括1-5(I、II、III、IV、V)五个安全等级。

具体地，根据评价指标的评价标准建立隶属函数，进而基于评价指标不同时相的变化量，确定评价指标隶属于各安全等级的隶属度。

在一具体实施例中，基于评价指标不同时相的变化量，在预设映射表中进行搜索，得到评价指标隶属于各安全等级的隶属度。其中，预设映射表包括评价指标不同时相的变化量，与评价指标隶属于各安全等级的隶属度的映射关系。该预设映射表可以通过专家经验确定得到，此处不作具体赘述。

在一些实施例中，评价指标为二级指标，且评价指标包括多个二级指标，则确定各二级指标隶属于各安全等级的隶属度。例如，各安全等级包括I、II、III、IV、V，评价指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源，则各二级指标隶属于各安全等级的隶属度如下表1所示：

表1

在另一些实施例中，评价指标为一级指标，且评价指标包括多个一级指标，则确定各一级指标隶属于各安全等级的隶属度。例如，各安全等级包括I、II、III、IV、V，评价指标包括水质指标、水量指标和环境指标，则各一级指标隶属于各安全等级的隶属度如下表2所示：

表2

步骤132，基于所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分。

此处，各安全等级的预设得分可以根据实际需要进行设定，例如，各安全等级包括I、II、III、IV、V，安全等级I的预设得分为1，安全等级II的预设得分为2，安全等级III的预设得分为3，安全等级IV的预设得分为4，安全等级V的预设得分为5。

在一些实施例中，评价指标为二级指标，且评价指标包括多个二级指标，则基于各二级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分，确定待评价区域的安全得分。

在一实施例中，基于各二级指标的权重系数和各二级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到各二级指标对应的一级指标隶属于各安全等级的隶属度；基于各一级指标的权重系数和各一级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到待评价区域隶属于各安全等级的隶属度；将待评价区域隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。

在另一实施例中，将各二级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。

在另一些实施例中，评价指标为一级指标，且评价指标包括多个一级指标，则基于各一级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分，确定待评价区域的安全得分。

在一实施例中，基于各一级指标的权重系数和各一级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到待评价区域隶属于各安全等级的隶属度；将待评价区域隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。

在另一实施例中，将各一级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。

步骤133，基于所述安全得分，确定所述待评价区域的安全级别。

具体地，基于待评价区域的安全得分，在级别映射表中进行搜索，得到待评价区域的安全级别。

其中，级别映射表可以根据实际情况进行设定。例如，安全得分为1-2对应高安全级别，2-3对应中安全级别，3-4对应低安全级别，4-5对应差安全级别。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，基于评价指标不同时相的变化量，确定评价指标隶属于各安全等级的隶属度；基于评价指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分，确定待评价区域的安全得分；基于安全得分，确定待评价区域的安全级别。通过上述方式，将评价指标不同时相的变化量，转化为评价指标隶属于各安全等级的隶属度，从而可以更加准确地得到待评价区域的安全得分，进而进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述实施例，在该方法中，所述评价指标为二级指标，上述步骤132包括步骤1321、步骤1322和步骤1323。

步骤1321，确定所述评价指标的权重系数。

在一具体实施例中，通过层次分析法，计算出评价指标的权重系数。具体地，各二级指标的权重系数可以包括但不限于：叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数、消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数、土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数和污染源的权重系数等等。

此外，各二级指标对应的一级指标也具备权重系数，具体地，各一级指标的权重系数可以包括但不限于：水质指标、水量指标和环境指标等等。

例如，二级指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源；一级指标包括水质指标、水量指标和环境指标；水质指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度；水量指标包括消落带分布、变化强度和人口密度；环境指标包括土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源，则各指标的权重系数如下表3所示：

表3

步骤1322，基于所述权重系数和所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到所述评价指标对应的一级指标隶属于各安全等级的隶属度。

在一具体实施例中，若二级指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源；一级指标包括水质指标、水量指标和环境指标；水质指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度；水量指标包括消落带分布、变化强度和人口密度；环境指标包括土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源；各安全等级包括1-5(I、II、III、IV、V)五个安全等级，则各一级指标隶属于各安全等级的隶属度如下所述。

基于上述，水质指标隶属于安全等级I的隶属度是基于叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数与叶绿素a浓度隶属于安全等级I的隶属度、营养状态指数隶属于安全等级I的隶属度、透明度隶属于安全等级I的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水质指标隶属于安全等级II的隶属度是基于叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数与叶绿素a浓度隶属于安全等级II的隶属度、营养状态指数隶属于安全等级II的隶属度、透明度隶属于安全等级II的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水质指标隶属于安全等级III的隶属度是基于叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数与叶绿素a浓度隶属于安全等级III的隶属度、营养状态指数隶属于安全等级III的隶属度、透明度隶属于安全等级III的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水质指标隶属于安全等级IV的隶属度是基于叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数与叶绿素a浓度隶属于安全等级IV的隶属度、营养状态指数隶属于安全等级IV的隶属度、透明度隶属于安全等级IV的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水质指标隶属于安全等级V的隶属度是基于叶绿素a浓度的权重系数、营养状态指数的权重系数、透明度的权重系数与叶绿素a浓度隶属于安全等级V的隶属度、营养状态指数隶属于安全等级V的隶属度、透明度隶属于安全等级V的隶属度，进行加权聚合处理得到的。

基于上述，水量指标隶属于安全等级I的隶属度是基于消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数与消落带分布隶属于安全等级I的隶属度、变化强度隶属于安全等级I的隶属度、人口密度隶属于安全等级I的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水量指标隶属于安全等级II的隶属度是基于消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数与消落带分布隶属于安全等级II的隶属度、变化强度隶属于安全等级II的隶属度、人口密度隶属于安全等级II的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水量指标隶属于安全等级III的隶属度是基于消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数与消落带分布隶属于安全等级III的隶属度、变化强度隶属于安全等级III的隶属度、人口密度隶属于安全等级III的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水量指标隶属于安全等级IV的隶属度是基于消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数与消落带分布隶属于安全等级IV的隶属度、变化强度隶属于安全等级IV的隶属度、人口密度隶属于安全等级IV的隶属度，进行加权聚合处理得到的；水量指标隶属于安全等级V的隶属度是基于消落带分布的权重系数、变化强度的权重系数、人口密度的权重系数与消落带分布隶属于安全等级V的隶属度、变化强度隶属于安全等级V的隶属度、人口密度隶属于安全等级V的隶属度，进行加权聚合处理得到的。

基于上述，环境指标隶属于安全等级I的隶属度是基于土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数、污染源的权重系数与土地利用隶属于安全等级I的隶属度、植被覆盖度隶属于安全等级I的隶属度、风险源隶属于安全等级I的隶属度、污染源隶属于安全等级I的隶属度，进行加权聚合处理得到的；环境指标隶属于安全等级II的隶属度是基于土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数、污染源的权重系数与土地利用隶属于安全等级II的隶属度、植被覆盖度隶属于安全等级II的隶属度、风险源隶属于安全等级II的隶属度、污染源隶属于安全等级II的隶属度，进行加权聚合处理得到的；环境指标隶属于安全等级III的隶属度是基于土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数、污染源的权重系数与土地利用隶属于安全等级III的隶属度、植被覆盖度隶属于安全等级III的隶属度、风险源隶属于安全等级III的隶属度、污染源隶属于安全等级III的隶属度，进行加权聚合处理得到的；环境指标隶属于安全等级IV的隶属度是基于土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数、污染源的权重系数与土地利用隶属于安全等级IV的隶属度、植被覆盖度隶属于安全等级IV的隶属度、风险源隶属于安全等级IV的隶属度、污染源隶属于安全等级IV的隶属度，进行加权聚合处理得到的；环境指标隶属于安全等级V的隶属度是基于土地利用的权重系数、植被覆盖度的权重系数、风险源的权重系数、污染源的权重系数与土地利用隶属于安全等级V的隶属度、植被覆盖度隶属于安全等级V的隶属度、风险源隶属于安全等级V的隶属度、污染源隶属于安全等级V的隶属度，进行加权聚合处理得到的。

例如，基于上述表1和表3，对各二级指标的权重系数和各二级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到各一级指标隶属于各安全等级的隶属度，具体参照下述表4：

表4

步骤1323，基于所述一级指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分。

此处，各安全等级的预设得分可以根据实际需要进行设定，例如，各安全等级包括I、II、III、IV、V，安全等级I的预设得分为1，安全等级II的预设得分为2，安全等级III的预设得分为3，安全等级IV的预设得分为4，安全等级V的预设得分为5。

在一实施例中，基于一级指标的权重系数和一级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到待评价区域隶属于各安全等级的隶属度；将待评价区域隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。

其中，待评价区域隶属于各安全等级的隶属度的确定过程，与上述一级指标隶属于各安全等级的隶属度的确定过程基本类似，此处不再一一赘述。

例如，基于上述表3和表4，对一级指标的权重系数和一级指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到待评价区域隶属于各安全等级的隶属度，具体参照下述表5：

表5

其中，待评价区域的安全得分是通过如下步骤得到：将待评价区域隶属于安全等级I的隶属度与安全等级I的预设得分进行相乘，得到安全等级I的安全得分；将待评价区域隶属于安全等级II的隶属度与安全等级II的预设得分进行相乘，得到安全等级II的安全得分；将待评价区域隶属于安全等级III的隶属度与安全等级III的预设得分进行相乘，得到安全等级III的安全得分；将待评价区域隶属于安全等级IV的隶属度与安全等级IV的预设得分进行相乘，得到安全等级IV的安全得分；将待评价区域隶属于安全等级V的隶属度与安全等级V的预设得分进行相乘，得到安全等级V的安全得分；将安全等级I的安全得分、安全等级II的安全得分、安全等级III的安全得分、安全等级IV的安全得分和安全等级V的预设得分，进行相加得到待评价区域的安全得分。

例如，各安全等级包括I、II、III、IV、V，安全等级I的预设得分为1，安全等级II的预设得分为2，安全等级III的预设得分为3，安全等级IV的预设得分为4，安全等级V的预设得分为5，且基于上述表5，则将待评价区域隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分为1.68。此外，假设安全得分为1-2对应高安全级别，2-3对应中安全级别，3-4对应低安全级别，4-5对应差安全级别，在待评价区域的安全得分为1.68时，待评价区域的安全级别为高安全级别。

在另一实施例中，将一级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分进行乘加处理，得到待评价区域的安全得分。此处的乘加处理与上述乘加处理基本类型，此处不再一一赘述。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，确定评价指标的权重系数；基于权重系数和评价指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到评价指标对应的一级指标隶属于各安全等级的隶属度；基于一级指标隶属于各安全等级的隶属度和各安全等级的预设得分，确定待评价区域的安全得分。通过上述方式，设定评价指标的权重系数，从而对评价指标隶属于各安全等级的隶属度进行加权处理，进而可以更加准确地得到待评价区域的安全得分，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述任一实施例，在该方法中，上述步骤120包括步骤121和步骤122。

步骤121，对所述多源多时相遥感影像数据中两前后时相的两幅影像进行预处理。

此处，预处理可以包括但不限于以下一种或多种：辐射校正、斑点噪声抑制、影像配准、几何校正等等。

可以理解的是，对多源多时相遥感影像数据中两前后时相的两幅影像进行预处理，从而提高水体提取的准确性，进而提高变化量提取的准确性，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

进一步地，将预处理后的两幅影像由线性刻度转为对数刻度，从而便于更好地将陆地和水体区别开来，进而提高变化量提取的准确性，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

步骤122，基于预处理后的多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量。

具体地，基于预处理后的多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的值，进而基于评价指标不同时相的值，确定评价指标不同时相的变化量。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，对多源多时相遥感影像数据中两前后时相的两幅影像进行预处理；基于预处理后的多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的变化量。通过上述方式，对多源多时相遥感影像数据进行预处理，从而提高水体提取的准确性，进而提高变化量提取的准确性，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述任一实施例，该方法中，所述多源多时相遥感影像数据中任两前后时相的两幅影像基于如下步骤进行预处理：

对所述多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理；

对辐射校正处理后的两幅影像进行斑点噪声抑制处理；

对斑点噪声抑制处理后的两幅影像进行影像配准处理；

对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理。

需要说明的是，由于传感器自身的某些特征、影像拍摄时的太阳高度、研究区域的地形以及当地的大气条件等原因，导致从卫星传感器中得到的观测值和观测物体的光谱反射率或辐射亮度值等不同，因此要最大限度地消除这些差异，基于此，首先要对多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理。

此外，还需要说明的是，由于多源多时相遥感卫星发射的是相干电磁波，连续雷达脉冲的回波在相干处理时，由于表面粗糙，各散射体反射的电磁波的相干叠加，各基本散射体与传感器间距离不一，导致回波在相位上不相干，从而造成回波强度逐像素的变化，在模式上表现为颗粒状，从而使得影像出现随机分布的黑白斑点，这被称为斑点(Speckle)噪声。为了抑制噪声对影像解译的影响，对辐射校正处理后的两幅影像进行斑点噪声抑制处理，其中滤波器选取Refined Lee，可以在有效地消除平坦区域斑点噪声的同时保留了图像的边缘信息，阈值可以设置为5000。

此外，还需要说明的是，影像配准是将前后获取的两幅影像实现最佳匹配，通过几何变换使两幅影像的坐标达到一致。影像配准是利用多时相相同传感器或不同传感器遥感影像进行动态变化监测的基础。以前获取的影像作为主影像，对斑点噪声抑制处理后的两幅影像进行自动影像配准。

此外，还需要说明的是，由于地形起伏会对影像造成很大的几何畸变，导致透视收缩、迭掩、阴影等现象。为了进行多时相分析，改正和消除遥感影像成像时因摄影材料变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率、地球自转、地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形，必须对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，首先，对多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理，之后，对辐射校正处理后的两幅影像进行斑点噪声抑制处理，之后，对斑点噪声抑制处理后的两幅影像进行影像配准处理，之后，对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理。通过上述方式，对多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理、斑点噪声抑制处理、影像配准处理和几何校正处理，从而提高水体提取的准确性，进而提高变化量提取的准确性，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述任一实施例，该方法中，所述对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理，之后还包括：

将几何校正处理后的两幅影像由线性刻度转为对数刻度。

本发明实施例提供的地表水安全评价方法，将经过辐射校正处理、斑点噪声抑制处理、影像配准处理和几何校正处理后的两幅影像由线性刻度转为对数刻度，从而可以更好地将陆地和水体区别开来，进而提高变化量提取的准确性，最终进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述任一实施例，该方法中，所述评价指标为一级指标或二级指标；

所述一级指标包括水质指标、水量指标和环境指标中的至少一种；

所述二级指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种；

所述水质指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度中的至少一种；

所述水量指标包括消落带分布、变化强度和人口密度中的至少一种；

所述环境指标包括土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种。

下面对本发明提供的地表水安全评价装置进行描述，下文描述的地表水安全评价装置与上文描述的地表水安全评价方法可相互对应参照。

图3为本发明提供的地表水安全评价装置的结构示意图，如图3所示，该地表水安全评价装置，包括：

获取模块310，用于获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；

提取模块320，用于基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；

评价模块330，用于基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

本发明实施例提供的地表水安全评价装置，获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定待评价区域的评价指标；基于多源多时相遥感影像数据，提取评价指标不同时相的变化量；基于评价指标不同时相的变化量，对待评价区域进行评价，得到待评价区域的安全级别。通过上述方式，基于待评价区域的多源多时相遥感影像数据进行地表水安全评价，可以实现全自动化的地表水评价，相比人工采样进行地表水评价，本发明实施例更加可靠；同时，采用多源多时相遥感影像数据可以得到评价指标不同时相的变化量，从而基于变化量进行地表水安全评价更加可靠；此外，采用多源多时相遥感影像数据可以提取到更加准确的变化量，从而进一步提高地表水安全评价的可靠性。

基于上述任一实施例，该评价模块330还用于：

基于所述评价指标不同时相的变化量，确定所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度；

基于所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分；

基于所述安全得分，确定所述待评价区域的安全级别。

基于上述任一实施例，所述评价指标为二级指标，该评价模块330还用于：

确定所述评价指标的权重系数；

基于所述权重系数和所述评价指标隶属于各安全等级的隶属度，进行加权聚合处理，得到所述评价指标对应的一级指标隶属于各安全等级的隶属度；

基于所述一级指标隶属于各安全等级的隶属度和所述各安全等级的预设得分，确定所述待评价区域的安全得分。

基于上述任一实施例，该提取模块320还用于：

对所述多源多时相遥感影像数据中两前后时相的两幅影像进行预处理；

基于预处理后的多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量。

基于上述任一实施例，该提取模块320还用于：

对所述多源多时相遥感影像数据中前后时相的两幅影像进行辐射校正处理；

对辐射校正处理后的两幅影像进行斑点噪声抑制处理；

对斑点噪声抑制处理后的两幅影像进行影像配准处理；

对影像配准处理后的两幅影像进行几何校正处理。

基于上述任一实施例，该提取模块320还用于：

将几何校正处理后的两幅影像由线性刻度转为对数刻度。

基于上述任一实施例，所述评价指标为一级指标或二级指标；

所述一级指标包括水质指标、水量指标和环境指标中的至少一种；

所述二级指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数、透明度、消落带分布、变化强度、人口密度、土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种；

所述水质指标包括叶绿素a浓度、营养状态指数和透明度中的至少一种；

所述水量指标包括消落带分布、变化强度和人口密度中的至少一种；

所述环境指标包括土地利用、植被覆盖度、风险源和污染源中的至少一种。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行地表水安全评价方法，该方法包括：获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的地表水安全评价方法，该方法包括：获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的地表水安全评价方法，该方法包括：获取待评价区域的多源多时相遥感影像数据，并确定所述待评价区域的评价指标；基于所述多源多时相遥感影像数据，提取所述评价指标不同时相的变化量；基于所述评价指标不同时相的变化量，对所述待评价区域进行评价，得到所述待评价区域的安全级别。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。