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龙图腾网获悉交通运输部水运科学研究所申请的专利一种高光谱遥感溢油监测分析方法及监测平台获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118883477B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411072256.3，技术领域涉及：G01N21/31；该发明授权一种高光谱遥感溢油监测分析方法及监测平台是由申伟设计研发完成，并于2024-08-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高光谱遥感溢油监测分析方法及监测平台在说明书摘要公布了：本申请涉及物质成分检测领域，具体公开了一种高光谱遥感溢油监测分析方法及监测平台，该监测平台包括高光谱传感器、定位系统、姿态控制系统、载体，其中姿态控制系统用于调节高光谱传感器的拍摄视角，采集数据时高光谱传感器搭载在载体上，分别从不同的角度对内河目标区域中设置的检测位点进行光谱采集，提取不同拍摄视角下的高光谱图像，综合分析多视角下的高光谱数据，根据溢油在不同波段中的光谱特征确定溢油的成分及不同成分的含量，根据多视角下光谱反射特征估算溢油厚度，根据溢油厚度及溢油面积计算总溢油量；本申请的技术方案基于多视角下的高光谱数据对内河检测位点进行分析，能够提高对溢油成分检测、覆盖范围及溢油厚度计算的精确度。

本发明授权一种高光谱遥感溢油监测分析方法及监测平台在权利要求书中公布了：1.一种高光谱遥感溢油监测分析方法，其特征在于，所述高光谱遥感溢油监测分析方法包括： 步骤1，使用高光谱成像仪分别从竖直视角、第一倾斜视角和第二倾斜视角采集目标区域检测位点的高光谱图像，其中，高光谱成像仪在三个视角上的拍摄位置在同一平面内且与目标区域的距离相等，具体包括： 利用无人机载高光谱成像仪从检测位点正上方预定高度处进行数据采集，获取竖直视角下的第一高光谱图像，其中，高光谱成像仪的光轴竖直向下并垂直于检测位点所在的面；利用高光谱成像仪从无人机原位置一侧的相同高度处进行数据采集，获取第一倾斜视角下的第二高光谱图像，其中，高光谱成像仪的光轴与水平方向的夹角为30°至60°；利用高光谱成像仪从无人机原位置另一侧的相同高度处进行数据采集，获取第二倾斜视角下的第三高光谱图像，其中，高光谱成像仪的光轴与水平方向的夹角为30°至60°，第一倾斜视角下高光谱成像仪的光轴与第二倾斜视角下高光谱成像仪的光轴关于检测位点的垂线对称； 步骤2，对采集到的高光谱图像进行预处理，对预处理后的高光谱图像进行光谱校正； 步骤3，从高光谱图像包含的所有光谱数据中提取端元，基于所提取的端元建立混合模型，对该混合模型进行解混，获得高光谱图像中所有像素点对应的成分和含量比例，具体包括： 步骤3.1，从高光谱图像所有像素点的光谱数据中提取端元，并建立混合模型； 从每个像素的光谱数据中提取光谱特征，包括吸收峰、反射峰、光谱斜率，将提取的光谱特征与已知的油成分光谱数据库进行匹配，得到相应的端元，建立混合模型如下： ； 式中，R为原始观测数据矩阵，M为每个像素点中端元的光谱矩阵，其中每一列代表一个端元的光谱，A为每个像素点中不同端元的丰度矩阵，N为噪声向量； 步骤3.2，对混合模型进行解混，获得高光谱图像中所有像素点对应的端元光谱矩阵及端元丰度矩阵，并统计出目标区域的溢油成分及含量，具体如下： 初始化光谱矩阵M和丰度矩阵A，通过迭代优化的方法更新光谱矩阵M和丰度矩阵A，使得它们的乘积逼近原始观测数据矩阵R，设定停止条件，停止条件为达到最大迭代次数时停止迭代，更新端元光谱矩阵M： ； 更新丰度矩阵A： ； 式中，符号表示元素逐点相乘，符号表示元素逐点相除，E为内部值均为1的矩阵，根据迭代后的光谱矩阵M和丰度矩阵A，得到每个像素点的溢油成分及不同成分的含量比例，角标T代表矩阵转置； 步骤4，从高光谱图像中提取反射率光谱，基于多个视角的反射率光谱建立油膜厚度计算模型，根据油膜厚度计算模型估算油膜厚度，具体包括： 将高光谱图像几何中心的像素点作为其中心点，获得第一高光谱图像、第二高光谱图像及第三高光谱图像的中心点的反射率光谱，计为，其中n代表同一像素点对应的不同高光谱图像的标签，n=1,2,3； 基于第一高光谱图像、第二高光谱图像及第三高光谱图像的中心点的反射率光谱建立油膜厚度的反射率模型： ； 式中，为对照组高光谱图像的反射率，为油膜在波长λ下的吸收系数，d为油膜厚度；对油膜厚度的反射率模型进行优化，综合不同拍摄视角的反射率，得到油膜厚度计算模型： ； 设置初始油膜厚度d0，将d0带入公式使用梯度下降法进行优化迭代计算，设定停止条件为d值的变化小于设定阈值，得到最终的油膜厚度，遍历目标区域中所有检测位点的油膜厚度； 步骤5，根据竖直视角下高光谱图像中所有像素点对应的成分和含量比例，以及对应的油膜厚度，计算高光谱图像对应的拍摄区域的溢油量，根据目标区域中所有拍摄区域的溢油量计算出总溢油量； 步骤6，根据在目标区域中拍摄的所有竖直视角下高光谱图像的端元信息，查找出所有存在溢油情况的像素点，得到溢油区域像素点总数，根据溢油区域像素点总数计算出目标区域中溢油区域的总面积。

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