【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遥感监测，尤其涉及基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法及系统。
技术介绍
1、河流断面宽度是重要的水文学参数之一，与河流流量有着密切的联系。河流流量不能从遥感的角度直观监测到，但在一定程度上可以通过相关关系获得。如果河流横断面是矩形时，河流水面宽度与水位、水位与流量则不存在一一对应的关系。目前，不论是自然形成的还是人造渠道，大多数的河流横断面都以梯形、弧线型等非矩形为主。因此河流水面宽度与水位、水位与河流的流量都存在一一对应的相关关系。此时，最小河流水面宽度对应最小生态水位，最小生态水位对应最小生态流量，将与最小生态流量对应的最小河流水面宽度看作生态流量的评判指标。通过遥感提取的河流水面宽度与最小河流水面宽度对比，可以判别生态流量是否达标、河流生态健康状况是否良好。因此，河流水面宽度是判断当前河流生态系统情况的重要手段，对保护我国河流生态环境具有重要的意义。
2、传统情况下，河流水面宽度是由监测人员在水文站采用低频地质雷达系统得到的，然而这种方法依赖桥梁、空中索道等地质雷达天线，同时受自然环境和经济限制，对某些地域范围进行长期的测量较为困难，无法达到参考价值。随着遥感技术以其大范围、低成本、长时序的优势发展，已被应用在河流水面宽度的监测中。然而，光学遥感影像容易受到云雨天气影响，无法周期性的获取有效的影像，使得长时间序列、周期性的监测要求难以满足。合成孔径雷达(sar)具有全天时、全天候成像的优点，可以弥补光学影像的不足。sar数据已成为河流断面的监测的重要数据源。
3、国内外学者已
4、参考文献：
5、[1]brakenridge g r,nghiem s v,anderson e,et al.orbital mi-crowavemeasurement of river discharge and ice status[j].waterresources research,2007,43,w04405.
6、[2]brakenridge g r,knox j c,paylor e d,et al.radar remote sens-ingaids study of the great flood of 1993[j].eostransactions,a-mericangeophysical union,1994,75(45):521-527.
7、[3]smith l c.satellite remote sensing of river inundation area,stage,and discharge:a review[j].hydrological processes,1997,11:1 427-1 439.
8、[4]qi huang,di long,mingda du,chao zeng,gang qiao,xingdong li,aizhonghou,yang hong,discharge estimation in high-mountain regions with improvedmethods using multisource remote sensing:a case study of the upperbrahmaputra river,remote sensing of environment,volume 219,2018,pages115-134.
9、[5]wenchao s,hiroshi i,satish b.towards improving river dischargeestimation in ungauged basins:calibration of rainfall-runoff models based onsatellite observations of river flow width at basin outlet[j].hydrology andearth system sciences,2010,14(10).
10、在以往研究中的方法比较适用于一般的河流，而对于船只通行繁忙的河流，则难以适用。因此本申请提出了基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法及系统。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法及系统，旨在解决船只通行繁忙的河流难以测算水面宽度的问题。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，包括：
4、获取sar遥感影像数据，并进行预处理；
5、基于河流预设断面，分别对河流上游和下游的缓冲区域进行划分；
6、根据预处理后的sar遥感影像数据，提取河流的水体区域，得到水体提取结果；
7、通过所述水体提取结果计算河流断面宽度。
8、进一步的，在根据预处理后的sar遥感影像数据，提取河流的水体区域，得到水体提取结果的步骤中，具体包括下述步骤：
9、基于缓冲区域的像元进行k分布的拟合；
10、根据k分布的拟合计算置信区间并作为阈值；
11、将缓冲区域内小于阈值的像元重新进行k分布的拟合，得到终止的阈值；
12、基于终止的阈值提取河流的水体区域，得到水体提取结果。
13、进一步的，在基于缓冲区域的像元进行k分布的拟合的步骤中，具体包括下述步骤：
14、k分布的公式为：
15、
16、其中kv-1为ν-1阶第二类修正的bessel函数；γ为gamma函数；ν为形状因子；α为尺度参数；
17、采用二、四阶矩方法对缓冲区域中的样点进行k分布参数的计算，k分布的总体矩公式为：
18、
19、其中k为矩的阶数；e为期望均值；
20、ν和α的参数估计如下式：
21、
22、其中m2、m4分别为二阶矩、四阶矩；
23、根据k分布的参数得到k分布的概率密度函数。
24、进一步的，在根据k分布的拟合计算置信区间并作为阈值的步骤中，具体包括下述步骤：
25、标记形状因子ν为υ0，根据k分布的拟合计算置信区间，置信区间采用如下方式进行计算：
26、将区间[0,1]按间隔0.001分为1000等份，从0逐个开始计算k分布累加值：
27、
28、其中fk为k分布；
29、当f(s-1)<0.95且f(s)≥0.95时，则得到阈值
30、进一步的，在将缓冲区域内小于阈值的像元重新进行k分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在根据预处理后的SAR遥感影像数据，提取河流的水体区域，得到水体提取结果的步骤中，具体包括下述步骤：
3.根据权利要求2所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在基于缓冲区域的像元进行K分布的拟合的步骤中，具体包括下述步骤：
4.根据权利要求2所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在根据K分布的拟合计算置信区间并作为阈值的步骤中，具体包括下述步骤：
5.根据权利要求2所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在将缓冲区域内小于阈值的像元重新进行K分布的拟合，得到终止的阈值的步骤中，具体包括下述步骤：
6.根据权利要求2所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在基于终止的阈值提取河流的水体区域，得到水体提取结果的步骤中，具体包括下述步骤：
7.根据权利要求1所述的基于
8.一种根据权利要求1所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，包括：
9.一种设备，其特征在于，所述设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，所述存储器存储有用于实现权利要求1-7任一项所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法的程序指令；所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以实现基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有处理器可运行的程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-7任一项所述的基于SAR数据的船只通行河流断面宽度提取方法。
...【技术特征摘要】
1.基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在根据预处理后的sar遥感影像数据，提取河流的水体区域，得到水体提取结果的步骤中，具体包括下述步骤：
3.根据权利要求2所述的基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在基于缓冲区域的像元进行k分布的拟合的步骤中，具体包括下述步骤：
4.根据权利要求2所述的基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在根据k分布的拟合计算置信区间并作为阈值的步骤中，具体包括下述步骤：
5.根据权利要求2所述的基于sar数据的船只通行河流断面宽度提取方法，其特征在于，在将缓冲区域内小于阈值的像元重新进行k分布的拟合，得到终止的阈值的步骤中，具体包括下述步骤：
6.根据权利要求2所述的基于sar数据的船只通行河...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洪忠，赵业隆，韩宇，赵龙龙，李晓丽，陈劲松，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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