[發明專利]一種基于GNSS反射信號的河流流量估算方法有效
| 申請號： | 202110650289.1 | 申請日： | 2021-06-10 |
| 公開（公告）號： | CN113390471B | 公開（公告）日： | 2022-03-01 |
| 發明（設計）人： | 王峰;牛明杰;張波;楊東凱 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | G01F1/002 | 分類號： | G01F1/002 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人： | 楊媛媛 |
| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 gnss 反射 信號 河流 流量 估算 方法 | ||
本發明涉及一種基于GNSS反射信號的河流流量估算方法，包括：獲取河流斷面的水位序列；根據所述水位序列進行拉格朗日插值，確定網格化水位；獲取河床高程信息；根據所述河床高程信息進行拉格朗日插值，確定網格化河床高程；根據所述網格化水位和所述網格化河床高程確定網格化水深；獲取河流斷面的流速值；根據所述流速值進行拉格朗日插值，確定網格化表面流速；根據所述網格化表面流速確定網格化斷面平均流速；根據所述網格化斷面平均流速和所述網格化水深確定河流的斷面流量。本發明通過斷面流速和水位信息對河流流量進行確定，提高了河流流量估算的準確性。
技術領域
本發明涉及河流流量估算領域，特別是涉及一種基于GNSS反射信號的河流流量估算方法。
背景技術
河流流量的測量方法主要有直接測量法和遙感法。直接測量法采用直接和河流接觸的測量方法，主要有基于流速計的水文站和和聲學多普勒流速剖面儀，但受到經濟因素和復雜環境的影響，部署難度大且探測成本高。傳統的遙感法主要通過微波遙感器探測的河流寬度、水位或流速等參數，結合河流實測流量建立經驗模型。該方法無需河流斷面流速分布和河床高程信息，降低了探測難度，但泛在能力差，需根據具體的觀測點進行特定經驗模型的建立，且時空分辨率較低，體積和功耗大，無法通過單一傳感器獲得河流流量信息。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于GNSS反射信號的河流流量估算方法，通過斷面流速和水位信息對河流流量進行確定，提高了河流流量估算的準確性。
為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
一種基于GNSS反射信號的河流流量估算方法，包括：
獲取河流斷面的水位序列；
根據所述水位序列進行拉格朗日插值，確定網格化水位；
獲取河床高程信息；
根據所述河床高程信息進行拉格朗日插值，確定網格化河床高程；
根據所述網格化水位和所述網格化河床高程確定網格化水深；
獲取河流斷面的流速值；
根據所述流速值進行拉格朗日插值，確定網格化表面流速；
根據所述網格化表面流速確定網格化斷面平均流速；
根據所述網格化斷面平均流速和所述網格化水深確定河流的斷面流量。
可選的，所述獲取河流斷面的水位序列之前還包括：
對河流斷面進行網格化處理。
可選的，所述網格化水位計算公式如下：
其中，Hri為網格化水位，Bi為網格位置，xk為第k個測量點的位置，xj為第j個測量點的位置，yj為第j個水位信息。
可選的，所述網格化河床高程的計算公式如下：
其中，Hbi為網格化河床高程，zj為第j個測量點位置的河床高度。
可選的，所述網格化水深的計算公式如下：
hri＝Hri-Hbi
其中，hri為網格化水深。
可選的，所述網格化表面流速的計算公式如下：
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