湖泊蓄水变化量估算方法、系统、电子设备和介质技术方案

本公开涉及湖泊蓄水变化量监测技术领域，特别是涉及一种湖泊蓄水变化量估算方法、系统、电子设备和介质。所述方法包括：收集并分析多源遥感影像，得到湖泊面积，以及收集并分析多源卫星测高数据，得到湖泊水位，其中，多源遥感影像与多源卫星测高数据为时间同步的数据；基于湖泊面积以及湖泊水位，构建湖泊对应的湖泊面积

【技术实现步骤摘要】
湖泊蓄水变化量估算方法、系统、电子设备和介质


[0001]本公开涉及湖泊蓄水变化量监测
，特别是涉及一种湖泊蓄水变化量估算方法、系统、电子设备和介质。

技术介绍

[0002]目前，在区域生态系统中，湖泊作为区域陆地水循环的重要载体，对区域水量平衡具有重要作用，由于水量平衡是湖泊水文研究的基础，因此，关注湖泊水域的动态变化，及时掌握区域水量平衡，可以为区域水资源可持续利用提供依据。
[0003]湖泊水域的动态监测主要是监测湖泊水域是否发生变化，现有技术中，针对湖泊蓄水变化量，一般采用基于实地观测，使用测量船获取水下地形数据，继而估算湖泊蓄水变化量，或者是基于遥感观测，利用遥感卫星数据以及测高数据获取湖泊面积，以及湖泊水位，从而根据湖泊面积，以及湖泊水位估算湖泊蓄水变化量。
[0004]然而，采用现有技术，针对基于实地观测的方法，存在耗费大量人力和物力资源的问题，且在高原、荒漠等环境恶劣的地区几乎无法实现，难以大范围推广应用；针对基于遥感观测的方法，存在卫星数据单一，降低对湖泊蓄水变化量估算的准确性。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供了一种湖泊蓄水变化量估算方法、系统、电子设备和介质。
[0006]第一方面，本公开实施例提供了一种湖泊蓄水变化量估算方法，所述方法包括：收集并分析多源遥感影像，得到湖泊面积，以及收集并分析多源卫星测高数据，得到湖泊水位，其中，所述多源遥感影像与所述多源卫星测高数据为时间同步的数据；基于所述湖泊面积以及所述湖泊水位，构建湖泊对应的湖泊面积
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水位关系曲线；根据所述湖泊面积
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水位关系曲线以及湖泊年面积，估算所述湖泊的蓄水变化量，其中，所述湖泊年面积是根据全球地表水数据集得到的。
[0007]在一个实施例中，所述收集并分析多源遥感影像，得到湖泊面积，包括：根据绿波段光谱特征，以及近红外波段光谱特征，计算所述多源遥感影像分别对应的归一化水体指数影像；基于所述归一化水体指数影像，采用最大类间方差法进行水体分割，得到所述湖泊对应的湖泊水体矢量图；基于所述湖泊水体矢量图，计算所述湖泊面积。
[0008]在一个实施例中，所述收集并分析多源卫星测高数据，得到湖泊水位，包括：基于所述多源卫星测高数据中的多个卫星高程点，以及所述湖泊的经纬度信息，得到多个第一卫星高程点；基于湖泊水体矢量图，对所述多个第一卫星高程点进行筛选，得到所述湖泊对应的多个第二卫星高程点；
对多个所述第二卫星高程点进行异常卫星高程点剔除，得到所述湖泊对应的多个目标卫星高程点；基于多个所述目标卫星高程点，计算所述湖泊水位。
[0009]在一个实施例中，所述对多个所述第二卫星高程点进行异常卫星高程点剔除，得到所述湖泊对应的多个目标卫星高程点，包括：以每个所述第二卫星高程点为基准，依次判断其他所述第二卫星高程点是否满足当前为基准的所述第二卫星高程点对应的预设条件；当确定其他所述第二卫星高程点不满足所述预设条件时，将其他所述第二卫星高程点剔除，得到多个第三卫星高程点；基于多个所述第二卫星高程点，确定目标第二卫星高程点；基于所述目标第二卫星高程点，得到所述湖泊对应的多个目标卫星高程点，其中，所述多个目标卫星高程点为所述目标第二卫星高程点对应的多个第三卫星高程点；所述基于多个所述目标卫星高程点，计算所述湖泊水位，包括：对多个所述目标卫星高程点进行均值计算，得到所述湖泊水位。
[0010]在一个实施例中，所述根据所述湖泊面积
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水位关系曲线以及湖泊年面积，估算所述湖泊的蓄水变化量，包括：根据所述湖泊面积
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水位关系曲线、以及湖泊年面积，计算得到湖泊年水位；根据所述湖泊年面积、所述湖泊年水位以及蓄水变化量模型，估算所述湖泊的蓄水变化量。
[0011]在一个实施例中，所述蓄水变化量模型由以下表达式限定：其中，表示所述湖泊第t年的湖泊年面积；表示所述湖泊第t+1年的湖泊年面积；表示所述湖泊第t年的湖泊年水位；表示所述湖泊第t+1年的湖泊年水位。
[0012]在一个实施例中，所述多源遥感影像至少包括：Landsat遥感影像以及Sentinel 2遥感影像；所述多源卫星测高数据至少包括：CryoSat 2卫星测高数据、ICESat 2卫星测高数据以及Sentinel 3卫星测高数据。
[0013]第二方面，本公开实施例提供了一种湖泊蓄水变化量估算系统，包括数据处理模块、显示模块；所述数据处理模块，用于执行上述第一方面所述的一种湖泊蓄水变化量估算方法；所述显示模块，用于显示湖泊蓄水变化量估算的过程以及结果。
[0014]第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，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第一方面所述湖泊蓄水变化量估算方法的步骤。
[0015]第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述湖泊蓄水变化量估算方法的步骤。
[0016]本公开实施例所提供的一种湖泊蓄水变化量估算方法，通过获取多源遥感影像以及多源卫星测高数据，根据多源遥感影像以及多源卫星测高数据得到较准确的湖泊面积以及湖泊水位，并基于湖泊面积以及湖泊水位构建湖泊面积
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水位关系曲线，进一步估算湖泊的蓄水变化量，相比于现有技术中使用单一数据估算湖泊的蓄水变化量，能够提高其估算湖泊的蓄水变化量的准确性。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0018]为了更清楚地说明本公开实施例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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本公开实施例提供的一种湖泊蓄水变化量估算方法的流程示意图；图2为本公开实施例提供的另一种湖泊蓄水变化量估算方法的流程示意图；图3为本公开实施例提供的再一种湖泊蓄水变化量估算方法的流程示意图；图4为本公开实施例提供的又一种湖泊蓄水变化量估算方法的流程示意图；图5为本公开实施例提供的一种湖泊蓄水变化量估算系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0022]目前，在区域生态系统中，湖泊作为区域陆地水循环的重要载体，对区域水量平衡具有重要作用，由于水量平衡是湖泊水文研究的基础，因此，关注湖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湖泊蓄水变化量估算方法，其特征在于，包括：收集并分析多源遥感影像，得到湖泊面积，以及收集并分析多源卫星测高数据，得到湖泊水位，其中，所述多源遥感影像与所述多源卫星测高数据为时间同步的数据；基于所述湖泊面积以及所述湖泊水位，构建湖泊对应的湖泊面积
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水位关系曲线；根据所述湖泊面积
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水位关系曲线以及湖泊年面积，估算所述湖泊的蓄水变化量，其中，所述湖泊年面积是根据全球地表水数据集得到的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集并分析多源遥感影像，得到湖泊面积，包括：根据绿波段光谱特征，以及近红外波段光谱特征，计算所述多源遥感影像分别对应的归一化水体指数影像；基于所述归一化水体指数影像，采用最大类间方差法进行水体分割，得到所述湖泊对应的湖泊水体矢量图；基于所述湖泊水体矢量图，计算所述湖泊面积。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集并分析多源卫星测高数据，得到湖泊水位，包括：基于所述多源卫星测高数据中的多个卫星高程点，以及所述湖泊的经纬度信息，得到多个第一卫星高程点；基于湖泊水体矢量图，对所述多个第一卫星高程点进行筛选，得到所述湖泊对应的多个第二卫星高程点；对多个所述第二卫星高程点进行异常卫星高程点剔除，得到所述湖泊对应的多个目标卫星高程点；基于多个所述目标卫星高程点，计算所述湖泊水位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对多个所述第二卫星高程点进行异常卫星高程点剔除，得到所述湖泊对应的多个目标卫星高程点，包括：以每个所述第二卫星高程点为基准，依次判断其他所述第二卫星高程点是否满足当前为基准的所述第二卫星高程点对应的预设条件；当确定其他所述第二卫星高程点不满足所述预设条件时，将其他所述第二卫星高程点剔除，得到多个第三卫星高程点；基于多个所述第二卫星高程点，确定目标第二卫星高程点；基于所述目标第二卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕爱锋，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：