[發明專利]一種基于高分辨率衛星數據的河流生態流量保障程度遙感快速判別方法

有效

• 申請號: 202010526525.4
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111753680B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王雪蕾;高吉喜;徐逸;張建輝;聶憶黃;吳傳慶;馮愛萍;黃莉;朱南華諾娃;毛學軍;邵圓圓
• 申請（專利權）人: 生態環境部衛星環境應用中心
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

本發明提供一種基于高分辨率衛星數據的河流生態流量保障程度遙感快速判別方法，特別地，涉及一種僅一次性依靠部分河流斷面地面監測數據，大量應用高分辨率衛星遙感數據的河流生態流量保障程度遙感快速判別方法，為生態流量保障程度的遙感監管提供技術支撐。

技術領域

本發明涉及環境保護技術領域，特別涉及一種河流生態流量保障程度的快速判別方法，尤其涉及一種僅一次性依靠部分河流斷面地面監測數據，大量應用高分辨率衛星遙感數據的河流生態流量保障程度遙感快速判別方法。

背景技術

由于人類干擾(如筑壩、取水)和自然因素(氣候變化)等影響，我國河湖出現水量不足，水位降低等現象，造成了一系列的水生態環境問題。維持河流生態流量是減緩河流生態系統退化的重要手段。一般來說，生態流量管理包括兩個方面的內容：一是，合理評估河流的生態流量，是保障河流生態流量的基礎；二是，需要對確定的河流生態流量加以有效監測。

然而，多數國家的生態流量監管工作相對滯后，已有監管成果多數針對建設項目的下泄生態流量。生態流量監測分析技術是環保管理部門進行生態流量監管的重要手段。我國生態流量的監督主體為生態環境部，2014年，生態環境部、國家能源局印發《關于深化落實水電開發生態環境保護措施的通知》，要求根據電站壩址下游河道水生態、水環境、景觀等生態用水需求，合理確定生態流量，編制生態流量泄放方案，落實生態流量泄放措施。監測生態流量已成為建設項目必備措施，且在近年來開工建設的水利水電工程中得以落實。

河流流量監管主要通過在不同河段布設斷面開展斷面流量監測進行。總體來看，目前在監管斷面建設的流量實時監測系統主要涵蓋以下幾種類型：(1)安裝流量計監測流量；(2)建設水位自動觀測站；(3)采用多普勒流速儀測流；(4)非接觸法遠程測流；(5)泄流閘門設置監控儀；(6)電站出力數據轉化。整體上對流量的監測對水文站點地面實測數據的依賴較大，監管技術相對單一，數據的統一管理和問題判別具有較大的局限性。

自80年代以來，遙感(RS,Remote Sensing)與地理信息系統(GIS,GeographicInformation System)技術得到蓬勃發展，遙感影像及相關提取技術具有及時、高效、信息量大、觀測范圍廣的特征，在相當程度上解決了地面數據獲取工作量大的問題，彌補了部分地區地面資料缺乏的不足。通過對遙感數據光譜特征分析能夠實現對水體的快速提取和對水體特征的客觀判別，多種空間分析工具可輔助進行遙感指標分析。與流量、水量相對應的遙感水體指標主要為矢量面積、長度指標，對于湖庫采用面積指標，對于河流則采用長度指標，特別的，河流斷面流量能夠利用斷面水面寬進行量化表征。

目前，相關管理部門還沒有基于高分辨率遙感數據進行河流生態流量快速監測監管的技術方法，結合當前的形勢，非常需要結合遙感空間信息獲取和分析技術優勢，探索一套基于高分辨率遙感數據多時空尺度且高效、客觀的生態流量保障程度判別方法體系，擺脫傳統生態流量監管對地面監測數據的依賴。未來隨著3S技術的快速發展，通過結合大數據、互聯網、物聯網、云計算和無線技術等先進信息化手段，必將能夠做到河流生態流量實時監測，成為流量監管的利器。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是，針對現有技術的不足提供一種基于遙感數據的生態流量保障程度快速判別方法，能夠在數據和資料有限的情況下，僅一次性依靠部分地面監測數據，后期通過大量的遙感數據高效判別河流生態流量保障程度，解決河流生態流量保障程度監管問題。

該判別方法建立了河流斷面生態水面寬(W_E)與生態流量(Q_E)的關系，基于遙感技術手段快速提取河流斷面實際水面寬(W_RS)，從而依據W_RS與W_E關系，準確判別河流生態流量保障程度和保障率，成為有效的生態流量監管方式。

(二)技術方案