[發明專利]衛星測高河流水位監測方法及系統有效
| 申請號： | 202011080129.X | 申請日： | 2020-10-10 |
| 公開（公告）號： | CN112414510B | 公開（公告）日： | 2021-11-02 |
| 發明（設計）人： | 楊元德 | 申請（專利權）人： | 武漢大學 |
| 主分類號： | G01F23/284 | 分類號： | G01F23/284;G01F23/00;G01S7/35;G01S7/41 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 嚴彥 |
| 地址： | 430072 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 衛星 測高 河流 水位 監測 方法 系統 | ||
1.一種衛星測高河流水位監測方法，其特征在于：包括以下步驟，
步驟1、基于理想Brown模型選取包含波形前緣的子波形；
步驟2、根據步驟1選取的子波形，通過相關分析從實際回波波形中提取若干個候選的子波形；
步驟3、對實際回波波形基于最大能量進行波形重定，提取參考水位，實現方式如下，
對于同一周期的沿軌數據，對每個采樣點，選取整個實際回波波形的最大能量對應的相應采樣點，通過波形重定估算高程，得到沿軌跡高程，選取最低高程作為河流水位；
對所有周期進行以上相同的數據處理，得到河流水位的時間序列；
為去除回波波形質量和其他因素的影響產生的粗差，通過采樣擬合的方式，剔除粗差點并內插，得到參考水位時間序列；
步驟4、對步驟2所得所有候選的子波形分別基于最大能量進行波形重定，提取相應河流水位，通過與步驟3所得參考水位對比最終確定河流水位，實現方式如下，
選取所有候選的子波形的最大能量對應的采樣點，通過波形重定得到不同子波形對應的河流水位，將這幾個河流水位與參考水位比較，選取最接近的水位作為河流水位；對每個周期同樣處理，得到河流水位時間序列。
2.根據權利要求1所述衛星測高河流水位監測方法，其特征在于：步驟1的實現方式如下，
根據參數σ、A和α，由Brown模型計算參考回波波形，其中α為波形后緣的斜率，A表示振幅，σ為相對平均海面高海水面的均方差；再從參考回波波形中選取包含波形前緣的子波形。
3.根據權利要求1所述衛星測高河流水位監測方法，其特征在于：步驟2的實現方式如下，
設k為最大采樣量，參考波形記為Pr(i),i＝1,…,k，實際回波波形記為P(i)，采樣點標識i＝1,…,k，根據實際回波波形P(i)、參考波形Pr(i)的標準差計算得到波形相關系數r；
將步驟1中選取的子波形作為參考波形，在與實際回波波形進行相關分析時，產生相關系數序列，對該序列分析尋找極大值，提取得到若干個候選的子波形。
4.一種衛星測高河流水位監測系統，其特征在于：用于實現如權利要求1-3任一項所述的一種衛星測高河流水位監測方法。
5.根據權利要求4所述衛星測高河流水位監測系統，其特征在于：包括以下模塊，
第一模塊，用于基于理想Brown模型選取包含波形前緣的子波形；
第二模塊，用于根據第一模塊選取的子波形，通過相關分析從通過相關分析從實際回波波形中提取若干個候選的子波形；
第三模塊，用于對實際回波波形基于最大能量進行波形重定，提取參考水位，實現方式如下，
對于同一周期的沿軌數據，對每個采樣點，選取整個實際回波波形的最大能量對應的相應采樣點，通過波形重定估算高程，得到沿軌跡高程，選取最低高程作為河流水位；
對所有周期進行以上相同的數據處理，得到河流水位的時間序列；
為去除回波波形質量和其他因素的影響產生的粗差，通過采樣擬合的方式，剔除粗差點并內插，得到參考水位時間序列；
第四模塊，用于對第二模塊所得所有候選的子波形分別基于最大能量進行波形重定，提取相應河流水位，通過與第三模塊所得參考水位對比最終確定河流水位，實現方式如下，
選取所有候選的子波形的最大能量對應的采樣點，通過波形重定得到不同子波形對應的河流水位，將這幾個河流水位與參考水位比較，選取最接近的水位作為河流水位；對每個周期同樣處理，得到河流水位時間序列。
6.根據權利要求4所述衛星測高河流水位監測系統，其特征在于：包括處理器和存儲器，存儲器用于存儲程序指令，處理器用于調用處理器中的存儲指令執行如權利要求1-3任一項所述的一種衛星測高河流水位監測方法。
7.根據權利要求4所述衛星測高河流水位監測系統，其特征在于：包括可讀存儲介質，所述可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序執行時，實現如權利要求1-3任一項所述的一種衛星測高河流水位監測方法。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于武漢大學，未經武漢大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011080129.X/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
