水量变化监测方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种水量变化监测方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取湖泊岸线变化序列、湖泊面积变化序列及合成的测高水位序列，根据合成的测高水位序列和湖泊岸线变化序列通过计算得到湖泊水位序列，根据湖泊面积变化序列和湖泊水位序列通过运算得到湖泊水量与水位的数学关系，根据得到的湖泊水位序列及湖泊水量与水位的数学关系通过计算得到湖泊水量变化序列。本申请由湖泊面积变化序列及湖泊水位序列得到湖泊水量与水位的数学关系，由湖泊水位序列及湖泊水量与水位的数学关系得到湖泊水量变化序列，通过算法得到湖泊水量与水位，由湖泊水位序列得到湖泊水量，实现对湖泊水量的准确遥感监测。

【技术实现步骤摘要】
水量变化监测方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及湖泊水量监测
，特别是涉及一种水量变化监测方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着遥感测量技术以及卫星测高技术的发展，湖泊水量变化的遥感监测技术也在不断进步。湖泊具有调蓄洪水、调节气候、养殖灌溉、旅游开发等自然生态效益和社会经济效益。受到人为干扰较少的湖泊的水量变化能反映区域水文过程对气候变化的响应，对于气候变化研究具有重要的指导意义。近年来青藏高原地区湖泊扩张趋势显著，一些靠近湖岸的基础设施如公路、输电线路等面临着淹没风险，因此有必要提供一种水量变化的监控方法。传统的湖泊水量变化主要是通过遥感技术进行监测，如湖泊面积遥感反演、湖泊水位遥感反演。其中湖泊面积遥感反演的基础是中高分辨率的光学或SAR遥感影像，如美国Landsat系列、欧洲Sentinel系列、中国高分卫星系列、中巴资源卫星、中国环境卫星等。提取湖泊面积可以通过人工勾绘湖泊边界、水体指数自动阈值提取，当数据量较大时后者更为高效，当然也可能引入随机误差。湖泊水位的遥感反演主要依靠卫星测高技术。卫星测高的基本原理是用雷达发射电磁脉冲信号(微波或者激光)并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水量变化监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取湖泊岸线变化序列、湖泊面积变化序列以及合成的测高水位序列；根据所述合成的测高水位序列以及所述湖泊岸线变化序列，得到湖泊水位序列；根据所述湖泊面积变化序列以及所述湖泊水位序列，运算得到湖泊水量与水位的数学关系；根据所述湖泊水位序列以及所述湖泊水量与水位的数学关系，得到湖泊水量变化序列。

【技术特征摘要】
1.一种水量变化监测方法，其特征在于，所述方法包括：获取湖泊岸线变化序列、湖泊面积变化序列以及合成的测高水位序列；根据所述合成的测高水位序列以及所述湖泊岸线变化序列，得到湖泊水位序列；根据所述湖泊面积变化序列以及所述湖泊水位序列，运算得到湖泊水量与水位的数学关系；根据所述湖泊水位序列以及所述湖泊水量与水位的数学关系，得到湖泊水量变化序列。2.根据权利要求1所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述根据所述合成的测高水位序列以及所述湖泊岸线变化序列，得到湖泊水位序列的步骤，包括：根据所述合成的测高水位序列以及所述湖泊岸线变化序列，通过线性回归分析，将预设的第一时间间隔内的所述合成的测高水位序列和所述湖泊岸线变化序列进行匹配，得到回归系数和决定系数；根据所述回归系数和决定系数，将所述湖泊岸线变化序列进行计算得到光学水位序列；根据所述光学水位序列和所述合成的测高水位序列，得到所述湖泊水位序列。3.根据权利要求1所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述根据所述湖泊面积变化序列以及所述湖泊水位序列，运算得到湖泊水量与水位的数学关系的步骤，包括：根据所述湖泊面积变化序列以及所述湖泊水位序列，通过二次函数拟合得到湖泊面积与水位的数学关系；根据所述湖泊面积与水位的数学关系，通过积分运算得到所述湖泊水量与水位的数学关系。4.根据权利要求1所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述方法还包括：获取不同来源的测高水位序列；判断各个来源的测高水位序列的重叠期是否大于第一预设值；当所述各个来源的测高水位序列的重叠期大于所述第一预设值时，根据不同的系统偏差，分别对各个所述测高水位序列进行更新合成，获得更新合成后的测高水位序列；分别计算各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度，根据各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度确定目标平滑度，并依据所述目标平滑度得到所述合成的测高水位序列；当所述各个来源的测高水位序列的重叠期小于或等于所述第一预设值时，根据不同的系统偏差，分别对各个所述测高水位序列进行更新合成，获得更新合成后的测高水位序列；并分别将各个不同的所述更新合成后的测高水位序列与所述湖泊岸线变化序列进行线性拟合，获得各个不同的所述更新合成后的测高水位序列的拟合结果值，并将拟合结果值最高的一组所述更新合成后的测高水位序列作为所述合成的测高水位序列。5.根据权利要求4所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述分别计算各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度，根据各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度确定目标平滑度，并依据所述目标平滑度得到所述合成的测高水位序列的步骤，包括：获取各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度；对多个所述平滑度进行排序，将最小的一个平滑度作为所述目标平滑度；将所述目标平滑度对应的更新合成后的测高水位序列作为所述合成的测高水位序列。6.根据权利要求5所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述获取各个不同的所述更新合成后的测高水位序列对应的平滑度的步骤包括：获取当前更新合成后的测高水位序列中各个测高水位的采样时间；根据所述当前测高水位的采样时间以及所述当前测高水位之后的下一测高水位的采样时间，获得当前测高水位对应的权重；根据所述当前测高水位的水位值以及所述当前测高水位之后的下一测高水位的水位值，获得当前测高水位对应的水位变化量；根据所述当前测高水位对应的权重以及所述当前更新合成后的测高水位序列中各个测高水位对应的水位变化量，获得各个不同的所述当前更新合成后的测高水位序列对应的平滑度。7.根据权利要求4所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述方法还包括：接收不同来源的测高波形；分别确定每一来源的测高波形落在湖面范围内的采样点；分别对所述不同来源的测高波形通过改进的门槛值法进行波形重定，得到每一来源的测高波形中，所述采样点在每个周期内的对应的一个或多个测高水位；通过聚类算法对所述采样点在每个周期内的对应的多个测高水位进行筛选，得到各个周期对应的一个所述测高水位；根据各周期对应的一个所述测高水位得到所述不同来源的测高水位。8.根据权利要求7所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述分别对所述不同来源的测高波形通过改进的门槛值法进行波形重定，得到每一来源的测高波形中，所述采样点在每个周期内的对应的一个或多个测高水位的步骤，包括：通过识别回波功率的位置对所述测高波形进行子波形分离，得到分割后的各子波形以及数量；对所述各子波形通过阈值法计算距离改正，根据所述距离改正对所述不同来源的测高波形进行修正，得到不同周期内的每个所述采样点对应的一个或多个测高水位。9.根据权利要求8所述的水量变化监测方法，其特征在于，所述通过识别回波功率的位置对所述测高波形进行子波形分离，得到分割后的各子波形以及数量的步骤，包括：获得多个第一回波功率差、多个第二回波功率差、第一均方差、第二均方差及第一参考值；当各个所述采样点对应的所述第二回波功率差中，存在连续的第一预设数量以上的第二回波功率差均大于所述第一参考值时，则所述连续的第一预设数量以上的第二回波功率差对应的测高波形作为对应的子列，记录起始...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙笛，李兴东，黄琦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11