[發(fā)明專利]基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112697232A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 李國元;唐新明;金建文;陳繼溢;張重陽;劉克;萬瑋;幺嘉棋;祿競
• 申請（專利權）人: 自然資源部國土衛(wèi)星遙感應用中心
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明提供了一種基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法及裝置，該方法包括：獲取目標對象的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)，第一衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)對應的第一時間序列和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)對應的第二時間序列存在交叉時間序列；根據(jù)交叉時間序列對應的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)計算差異修改值；根據(jù)第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、差異修改值計算目標對象在目標時間序列內的水位信息；根據(jù)目標時間序列內的水位信息預測目標對象在預設時間段內的水位。通過實施本發(fā)明，即使在單個衛(wèi)星壽命較短、覆蓋能力有限、不同的衛(wèi)星搭載的測高系統(tǒng)的情況下，也能綜合多類衛(wèi)星數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對長時間序列的水位變化進行研究。

技術領域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星監(jiān)測技術領域，具體涉及一種基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法及裝置。

背景技術

湖庫水位對氣候變化和人類活動的響應非常敏感，是湖泊動態(tài)變化監(jiān)測的一個重要內容。傳統(tǒng)的湖庫水位獲取方式是通過地面水文監(jiān)測站，雖然具有測量精度高、觀測頻次連續(xù)等優(yōu)點，但也存在因地域及成本問題無法大規(guī)模建立水文站的問題。近年來，衛(wèi)星測高技術已發(fā)展成為湖庫水位監(jiān)測的重要手段。與傳統(tǒng)湖庫水位監(jiān)測方法相比，它可以快速、實時、全天候地獲取精度較高、范圍更廣的湖泊水位信息，對分布在高山、高原或者偏遠地區(qū)缺乏地面水位監(jiān)測站的湖泊、水庫可以近實時進行水位監(jiān)測，為湖庫水位變化研究提供科學的數(shù)據(jù)保障。為了對湖庫水位進行更全面的研究，乃至對湖庫水位的準確預測，需要獲取湖庫水位長時間序列的數(shù)據(jù)，但是目前的衛(wèi)星使用壽命有限、覆蓋能力有限，通過一個衛(wèi)星上搭載的測高系統(tǒng)難以完成對同一湖庫的長序列的數(shù)據(jù)采集，而不同的衛(wèi)星所搭載的測高系統(tǒng)不同，不同測高系統(tǒng)獲取的水位信息無法直接應用于對同一湖庫水位變化的研究。由此可見，綜合多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高程基準統(tǒng)一，滿足湖庫長時間序列的水位變化監(jiān)測研究非常必要。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術中的通過衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)對長時間序列的水位變化研究較為困難的缺陷，從而提供一種基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法及裝置。

本發(fā)明第一方面提供了一種基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法，包括：獲取目標對象的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)，第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)包括第一時間序列內目標對象的水位信息，第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)包括第二時間序列內目標對象的水位信息，第一時間序列和第二時間序列存在交叉時間序列；根據(jù)交叉時間序列對應的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)計算第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)之間的差異修改值；根據(jù)第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、差異修改值計算目標對象在目標時間序列內的水位信息；根據(jù)目標時間序列內的水位信息預測目標對象在預設時間段內的水位。

可選地，在本發(fā)明提供的基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法中，獲取目標對象的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的步驟，包括：獲取第一初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)；分別根據(jù)與第一初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)相對應的約束參數(shù)對第一初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二初始衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)進行篩選，得到第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)。

可選地，在本發(fā)明提供的基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法中，在獲取目標對象的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的步驟之后，根據(jù)交叉時間序列對應的第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)計算第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)之間的差異修改值的步驟之前，還包括：若第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的高程基準不同，根據(jù)目標高程基準對第一衛(wèi)星數(shù)據(jù)和第二衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行修正。

可選地，在本發(fā)明提供的基于多源衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)的水位測量及變化監(jiān)測方法中，在根據(jù)第一衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、第二衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)、差異修改值計算目標對象在目標時間序列內的水位信息的步驟之后，根據(jù)目標時間序列內的水位信息預測目標對象在預設時間段內的水位的步驟之前，還包括：采用中位數(shù)絕對偏差方法過濾目標時間序列內的水位信息中不滿足預設條件的水位信息。