冰川物质平衡量获取方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种冰川物质平衡量获取方法、装置、计算机设备及存储介质，冰川物质平衡量获取方法包括：根据计算期内待测区域的初始高程差，得到待测区域中冰川区域的流域高程差；流域高程差为将初始高程差，根据由待测区域的校正高程模型与待测区域的参考高程模型得到的参考高程差进行校准操作后，得到的冰川区域表面高程的变化量；校正高程模型是根据参考模型进行校正操作后，得到的待测区域的数字高程模型；根据计算期内待测区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到冰川区域的冰川面积；根据流域高程差和冰川面积得到计算期内的冰川物质平衡量，从而提高获取的冰川物质平衡量的准确性，为冰川水资源变化研究和冰川灾害研究提供准确的数据基础。

Method, device, computer equipment and storage medium for obtaining Glacier Mass Balance

【技术实现步骤摘要】
冰川物质平衡量获取方法、装置、计算机设备及存储介质
本申请涉及冰川物质平衡
，特别是涉及一种冰川物质平衡量获取方法、装置、计算机设备及存储介质。
技术介绍
在全球气候变化日益突显的大背景下，冰川的生长或消退为研究全球气候变化提供了理想的研究条件。并且，冰川与冻土发育的地区一般是数条河流的水资源形成区，冰川冻土波动对这些河流径流的季节、年际和年代际变化有十分重要的影响。此外，气候变暖导致冰川消融加剧，由此引发的雪崩、冰崩、滑坡、泥石流、冰湖溃决等灾害的风险增大，严重威胁了该地区居民的生命财产安全和基础设施建设。因此，准确监测冰川变化对冰川水资源变化研究和冰川灾害研究具有巨大的现实意义。传统技术中，由于CryoSat-2足迹点大，官方波形重定存在一些问题等原因，将CryoSat-2数据用于研究山地冰川的表面高程变化得到的结果准确性很低，无法对冰川水资源变化研究和冰川灾害研究提供准确的数据基础。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种冰川物质平衡量获取方法、装置、计算机设备及存储介质。一方面，本专利技术提供了一种冰川物质平衡量获取方法，包括：根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差；其中，所述流域高程差为将所述初始高程差，根据由所述待测区域的校正高程模型与所述待测区域的参考高程模型得到的参考高程差进行校准操作后，得到的所述冰川区域表面高程的变化量；所述校正高程模型是根据所述参考模型进行校正操作后，得到的所述待测区域的数字高程模型；根据计算期内所述待测区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到所述冰川区域的冰川面积；根据所述流域高程差和所述冰川面积得到所述计算期内的冰川物质平衡量。在其中一个实施例中，所述根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差，包括：根据所述测高卫星获取计算期内所述待测区域的初始测高数据；将所述初始测高数据转换成与所述参考高程模型相同参考基础的高程数据，得到转换高程数据；根据所述转换高程数据得到所述初始高程差；将所述校正高程模型中的校正高程数据减去所述参考高程模型中的参考高程数据，得到所述参考高程差；将所述初始高程差根据所述参考高程差进行校准操作，得到所述流域高程差。在其中一个实施例中，所述将所述校正高程模型中的校正高程数据减去所述参考高程模型中的参考高程数据，得到所述参考高程差之前，包括：构建所述待测区域的初始高程模型；所述初始高程模型是以所述待测区域内的特征地物作为地面控制点而构建的高程模型；对所述初始高程模型进行模型校正，得到校正高程模型；所述模型校正包括根据所述参考高程模型对所述初始高程模型进行的偏移校正，根据地形最大曲率对所述初始高程模型进行的最大曲率校正，根据C波段雷达的穿透能力对所述初始高程模型进行的穿透深度校正。在其中一个实施例中，所述根据所述参考高程模型对所述初始高程模型进行的偏移校正，包括：获取所述初始高程模型相对于所述参考高程模型的偏移量和偏移方向；根据所述偏移量和偏移方向对所述初始高程模型进行偏移校正，得到偏移校正模型；所述根据地形最大曲率对所述初始高程模型进行的最大曲率校正，包括：获取所述偏移校正模型和所述参考高程模型之间的偏移高程差；其中，所述偏移高程差包括所述待测区域中非冰川区域的非冰川偏移高程差和冰川区域的冰川偏移高程差；根据所述非冰川偏移高程差和所述非冰川区域的地形最大曲率之间的关系，对所述偏移校正模型进行曲率校正，得到曲率校正模型；所述根据C波段雷达的穿透能力对所述初始高程模型进行的穿透深度校正，包括：获取所述C波段雷达在冰川中的穿透深度，根据所述穿透深度对所述曲率校正模型进行穿透校正，得到所述校正高程模型。在其中一个实施例中，所述将所述初始高程差根据所述参考高程差进行校准操作，得到所述流域高程差，包括：获取所述冰川区域内每一像元的初始高程差；将每一像元的所述初始高程差减去所述初始高程差与所述参考高程差的差值，得到校准高程差；每一所述校准高程差与一所述像元对应；获取所述校准高程差的平均值，作为所述流域高程差。在其中一个实施例中，所述根据计算期内所述待测区域中冰川区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到所述冰川区域的冰川面积，包括：获取计算期内所述待测区域的光学影像数据；根据多波段比值阈值分割法对所述光学影像数据进行数据处理，得到所述待测区域中的光学冰川区域；其中，所述光学冰川区域为第一光学冰川区域和第二光学冰川区域的重叠区域，所述第一光学冰川区域为根据第一比值光学影像数据所确定的冰川光学区域，所述第一比值光学影像数据为红色波段获取的第一光学影像数据与根据短波红外波段获取的第二光学影像数据之比。所述第二光学冰川区域为根据第二比值光学影像数据所述确定的冰川光学区域，所述第二比值光学影像数据为近红外波段获取的第三光学影像数据与根据短波红外波段获取的第四光学影像数据之比；获取计算期内所述待测区域的雷达影像数据；对所述雷达影像数据进行干涉相干处理，得到所述待测区域的相干性影像数据；根据所述相干性图数据和所述光学冰川区域的影像数据，得到所述冰川区域的雷达冰川区域数据；获取所述光学冰川区域与所述雷达冰川区域的并集区域；根据所述光学冰川区域的影像数据和所述雷达冰川区域的影像数据获取所述并集区域的面积，作为所述冰川区域的冰川面积。在其中一个实施例中，所述根据所述流域高程差和所述冰川面积得到所述计算期内的冰川物质平衡量，包括：获取所述流域高程差、所述冰川面积、冰川密度、水的密度以及冰川面积平均值；其中，所述冰川面积为计算期内某一时间的冰川面积；所述冰川面积平均值为计算期内某一时间的冰川面积与参考时间的冰川面积的平均值；根据所述流域高程差、所述冰川面积、冰川密度、水的密度以及冰川面积平均值进行融合计算，得到所述冰川物质平衡量。另一方面，本申请提供一种冰川物质平衡量获取装置，包括：高程差获取模块，用于根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差；其中，所述流域高程差为将所述初始高程差，根据由所述待测区域的校正高程模型与所述待测区域的参考高程模型得到的参考高程差进行校准操作后，得到的所述冰川区域表面高程的变化量；所述校正高程模型是根据所述参考模型进行校正操作后，得到的所述待测区域的数字高程模型；冰川面积获取模块，根据计算期内所述待测区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到所述冰川区域的冰川面积；物质平衡计算模块，根据所述流域高程差和所述冰川面积得到所述计算期内的冰川物质平衡量。另一方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。另一方面，本申请提高一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冰川物质平衡量获取方法，其特征在于，包括：/n根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差；其中，所述流域高程差为将所述初始高程差，根据由所述待测区域的校正高程模型与所述待测区域的参考高程模型得到的参考高程差进行校准操作后，得到的所述冰川区域表面高程的变化量；所述校正高程模型是根据所述参考模型进行校正操作后，得到的所述待测区域的数字高程模型；/n根据计算期内所述待测区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到所述冰川区域的冰川面积；/n根据所述流域高程差和所述冰川面积得到所述计算期内的冰川物质平衡量。/n

【技术特征摘要】
1.一种冰川物质平衡量获取方法，其特征在于，包括：
根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差；其中，所述流域高程差为将所述初始高程差，根据由所述待测区域的校正高程模型与所述待测区域的参考高程模型得到的参考高程差进行校准操作后，得到的所述冰川区域表面高程的变化量；所述校正高程模型是根据所述参考模型进行校正操作后，得到的所述待测区域的数字高程模型；
根据计算期内所述待测区域的光学影像数据和雷达影像数据，得到所述冰川区域的冰川面积；
根据所述流域高程差和所述冰川面积得到所述计算期内的冰川物质平衡量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算期内待测区域的初始高程差，得到所述待测区域中冰川区域的流域高程差，包括：
根据所述测高卫星获取计算期内所述待测区域的初始测高数据；
将所述初始测高数据转换成与所述参考高程模型相同参考基础的高程数据，得到转换高程数据；
根据所述转换高程数据得到所述初始高程差；
将所述校正高程模型中的校正高程数据减去所述参考高程模型中的参考高程数据，得到所述参考高程差；
将所述初始高程差根据所述参考高程差进行校准操作，得到所述流域高程差。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述校正高程模型中的校正高程数据减去所述参考高程模型中的参考高程数据，得到所述参考高程差之前，包括：
构建所述待测区域的初始高程模型；所述初始高程模型是以所述待测区域内的特征地物作为地面控制点而构建的高程模型；
对所述初始高程模型进行模型校正，得到校正高程模型；所述模型校正包括根据所述参考高程模型对所述初始高程模型进行的偏移校正，根据地形最大曲率对所述初始高程模型进行的最大曲率校正，根据C波段雷达的穿透能力对所述初始高程模型进行的穿透深度校正。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述根据所述参考高程模型对所述初始高程模型进行的偏移校正，包括：
获取所述初始高程模型相对于所述参考高程模型的偏移量和偏移方向；
根据所述偏移量和偏移方向对所述初始高程模型进行偏移校正，得到偏移校正模型；
所述根据地形最大曲率对所述初始高程模型进行的最大曲率校正，包括：
获取所述偏移校正模型和所述参考高程模型之间的偏移高程差；其中，所述偏移高程差包括所述待测区域中非冰川区域的非冰川偏移高程差和冰川区域的冰川偏移高程差；
根据所述非冰川偏移高程差和所述非冰川区域的地形最大曲率之间的关系，对所述偏移校正模型进行曲率校正，得到曲率校正模型；
所述根据C波段雷达的穿透能力对所述初始高程模型进行的穿透深度校正，包括：
获取所述C波段雷达在冰川中的穿透深度，根据所述穿透深度对所述曲率校正模型进行穿透校正，得到所述校正高程模型。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述初始高程差根据所述参考高程差进行校准操作，得到所述流域高程差，包括：
获取所述冰川区域内每一像元的初始高程差；将每一像元的所述初始高程差减去所述初始高程差...

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