本发明涉及气体检测，尤其涉及基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法。
背景技术：
1、近年来，随着企业入园政策的推行，大量高排放、高污染的工业企业集中到工业园区。工业园区面临着挥发性有机物、恶臭、无组织粉尘超标排放等核心问题，但监管措施相对落后，无法预警、溯源。基于工业园区生态环境综合治理场景，亟需引入成熟且先进的技术和平台，提升工业园区生态环境治理现代化水平，规范企业行为，改善环境质量，为园区发展提质增效。
2、基于遥感影像的污染物预警技术，是在传统物联网基础上，采用人工智能方法对工业园区多污染源建模和风险回溯，可从宏观层面对工业园区的有毒有害气体排放实现多层次、多视角、多领域的立体监测，补齐目前地面监测手段的短板，助力打造工业园区大气环境智慧监测感知体系，提升工业园区有毒有害气体排放监控、预警、污染快速溯源、综合决策等智慧化服务能力，明晰园区企业特征污染物排放及扩散规律，确保重大风险源的可知、可控、可溯源，满足科学监管的需要。
3、现有技术中，大多数的工业园区大气污染预警系统通常仅针对排口浓度进行监控，然后据此进行扩散推测、预警判断和溯源分析，这些方式难以实现多层次、多视角、多领域的立体监测，难以关联企业污染情况等因素，缺乏预警阈值与处置时长的系统研判。
技术实现思路
1、本发明的技术问题是：提供基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法；以实现对工业园区的有毒有害气体排放实现多层次、多视角、多领域的立体监测，打造工业园区大气环境智慧监测感知体系，提升工业园区有毒有害气体排放监控、预警、污染快速溯源、综合决策等智慧化服务能力。
2、技术方案如下：基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法，包括有红外成像系统，遥感平台和中控系统；
3、所述高光谱传感器阵列、数据采集模块、遥感平台接口；高光谱传感器阵列由多个单元组成，每个单元对应一个波段，各单元将遥感平台上的目标场景分成对应的多个波段，记录不同波长范围内的电磁波能量，从而形成一个包含空间、辐射和光谱三重信息的数据立方体；数据采集模块负责对数据立方体进行放大、滤波、编码和存储，并将其传输到遥感平台接口；遥感平台接口通过无线通信连接中控系统，将数据发送到中控系统进行分析和处理；
4、所述遥感平台为遥控无人机，遥控无人机可以搭载高光谱传感器阵列对工业园区的局部区域进行密集的光学拍摄，中控系统负责接收和处理遥控无人机发送的数据并分析处理；
5、所述中控系统包括有数据接收模块、数据处理模块、数据显示模块和预警处置模块；数据接收模块负责从遥感平台接口接收高光谱传感器阵列采集的数据立方体，并将其转换为适合数据处理模块的格式；数据处理模块负责对数据立方体进行降维、去噪、校正和分类等操作，提取出有毒有害气体的光谱特征和空间分布；并进行定量分析，计算出有毒有害气体的种类、浓度、排放量和扩散范围等参数，并与预设的污染阈值进行比较，判断是否达到预警级别；数据显示模块负责将数据分析模块的结果以图形、表格或文本的形式显示在监控屏幕上，供操作人员查看和监控；预警处置模块负责在数据分析模块判断出达到预警级别时，自动或手动启动预警信号和处置措施；如通知相关部门、启动应急设备等，以减少或消除有毒有害气体的污染影响。
6、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据处理模块为采用遗传编程来定量分析有毒有害气体的光谱特征和空间分布，从而计算出有毒有害气体的种类、浓度、排放量和扩散范围等参数；并在测试图像上采用了20×20像素的扫描窗口来评估分类器，通过根据颜色阈值将分类器应用于窗口的每个像素，获得了90％的准确率；具体步骤如下：
7、s1.初始化一个遗传编程种群，每个个体为一个光谱分类器，即一个能够对输入的光谱数据立方体进行判断的函数表达式；
8、s2.评估每个个体的适应度，即其在训练集上的分类准确率，使用混淆矩阵来计算准确率；
9、s3.选择适应度高的个体进行交叉和变异操作，生成新的个体，用新生成的个体替换原种群中适应度较低的个体，形成新的种群；
10、s4.重复步骤s2和步骤s3，直到达到预设的终止条件，如最大迭代次数或最高准确率；
11、s5.输出适应度最高的个体作为最优的光谱分类器，应用于测试集上，得到有毒有害气体的分类结果。
12、作为本发明的一种优选技术方案，所述终止条件为最大迭代次数时，最大迭代次数是所述高光谱传感器阵列的波段的2倍；所述终止条件为最高准确率时，其值为90％。
13、本发明具有如下优点：1、本发明采用了高光谱传感器阵列和遥控无人机的组合，能够对工业园区的有毒有害气体进行高分辨率、高灵敏度、高覆盖率的监测，提高了监测的效率和精度，降低了监测的成本和风险。
14、2、本发明采用了遗传编程来定量分析有毒有害气体的光谱特征和空间分布，能够自动地生成和优化光谱分类器，提高了分类器的泛化能力和准确率，避免了人为的干预和误差；
15、3、本发明能够有效地实现基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置，提高了环境保护和安全管理的水平。
1.基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法，其特征在于，包括有红外成像系统，遥感平台和中控系统；
2.如权利要求1所述的基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法，其特征在于，所述数据处理模块的具体步骤如下：
3.如权利要求2所述的基于遥感影像的工业园区有毒有害气体污染预警处置方法，其特征在于，所述终止条件为最大迭代次数时，最大迭代次数是所述高光谱传感器阵列的波段的2倍；所述终止条件为最高准确率时，其值为90％。