华北电力大学桂绪获国家专利权
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龙图腾网获悉华北电力大学申请的专利基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119625122B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510163659.7,技术领域涉及:G06T11/20;该发明授权基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法是由桂绪;曾凌;栗一粟;吴海宁;刘亚宸;覃佳宇设计研发完成,并于2025-02-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法,属于水利水电工程与水文水资源管理领域,包括采用卫星遥感监测的测高数据反演并校正水库的水面高程;基于遥感影像识别水库水体范围、统计面积序列;基于水库的同期遥感水位和面积序列构建库容计算模型;拟合遥感水位‑面积和水位‑库容曲线并评价其精度,实现采用同一卫星任务反演同期水位和面积重构库容曲线过程。采用上述方法可避免以往利用卫星遥感数据重构水库特性曲线水位和面积非同期缺陷,克服传统基于激光或合成孔径雷达测高卫星仅能获取星下点云高程、步长较长等缺陷,能显著提升重构特性曲线的精度,在重构偏远地区及大范围上小水库的特性曲线上有显著优势。
本发明授权基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法在权利要求书中公布了:1.一种基于卫星测高和遥感成像技术的水库库容曲线复核方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、获取目标水库上方的遥感数据集,对像素级数据预处理,并构建库区水体掩膜; S2、获取目标水库库区高精度DEM、JRCMonthlyWaterHistory、遥感影像同期的高分辨率卫星测高数据,并提取水位数据和水库表面面积数据; 获取卫星遥感数据,对高分辨率卫星点云测高数据进行预处理,包括统计滤波、直通滤波和DBSCAN,对影像栅格数据进行正射校正、辐射定标、大气校正和山体阴影处理,预处理还包括系统偏差校正和聚合去噪; S3、基于S2中的数据构建机器学习模型以识别水体范围、提取库面水体边界,进一步估算出水库表面面积,采用多类点云去噪算法及S2得到的结果对测高点云数据筛选与去噪,以获取准确的库面水位,利用多种拟合函数模型拟合水库水位-面积关系并评价拟合优度; 在提取水库表面面积时,基于全球大坝数据库、库区高精度DEM及掩膜技术获取水库掩膜边界,获取SWOT点云数据,依据水库基本信息、同期水库水面范围和其掩膜边界获取水位数据; S4、通过高分辨率卫星测高和遥感影像分别获取同期水位序列和水库表面面积序列,基于同期水库表面面积序列和同期水位序列,构建水库库容计算模型,计算水库蓄水量数据; S5、基于水库蓄水量数据,利用多种拟合函数模型拟合水位-库容曲线并评价拟合优度; 获取水库边界掩膜内的像元信息,依据像元面积测量质量指标进行筛选和校正,依据各指标、库区JMWH和高精度DEM数据构建特征向量,进而构建机器学习模型以识别并提取水库的水体范围; 遥感水库表面面积与高分辨率卫星测高水位数据提取并预处理完成后,构建遥感反演面积—测高水位序列,并采用数字高程模型DEM延展高水位的面积数据; 机器学习模型为监督学习模型、无监督学习模型或强化学习模型,特征向量包含影像自身信息、水库地形信息、库区反演水位及时段影像信息。
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