买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：生态环境部卫星环境应用中心;北京师范大学

摘要：本发明公开了一种基于无人机遥感与塔基视频的河流流量实时监测方法，包括以下步骤：无人机数据及野外实测数据获取；三维数字河道模型生成；河宽‑水位‑流量关系曲线构建；塔基视频数据以及摄像头参数获取；实时水面线提取；实时河流宽度与河流流量计算。本发明的基于无人机遥感与塔基视频的河流流量实时监测方法是一种无人值守、抗干扰强，精度高且使用限制少的河流流量实时监测方法。

主权项：1.一种基于无人机遥感与塔基视频的河流流量实时监测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、无人机数据及野外实测数据获取：所述无人机数据包括：带有目标河流断面的河道形状、高程及附近地物信息的图像数据；所述野外实测数据包括：水深测量数据、坡降测量数据及流速测量数据；步骤二、三维数字河道模型生成：对无人机获得图像数据进行拼接处理，输出数字表面模型和数字正射影像；根据输出数字表面模型测量目标河流断面水面以上的高程变化，再结合野外实地测量的水深与坡降数据，对水下地形进行拟合，与水面以上的高程变化合并生成完整的三维数字河道模型；对于同一个三维数字河道模型，河流宽度与水位存在一一对应的关系；步骤三、河宽-水位-流量关系曲线构建：利用数字正射影像图测量得到水面宽度；利用公式1～6，基于三维数字河道模型计算当前水面宽度所对应的水位、过流面积、湿周长、水力半径、水力坡降、流速与流量，并参考野外实测流速进行校准；以设定的步长从最窄遍历至最宽的水面宽度，依次计算各水面宽度所对应的水位与流量，并构建河宽-水位-流量关系曲线，公式1～6如下所示：Z＝Za＝Zb1 Rh＝AL4 其中，Z为水位，m；Za与Zb均为水面线与三维数字河道模型交点处的高程，m；A为过流面积，m2；a和b分别为水面线与三维数字河道模型的左交点和右交点的点序号；Zi和Zi+1分别为三维数字河道模型第i和第i+1个点的高程，m；L为湿周长，m；VDi和VDi+1分别为三维数字河道模型第i和第i+1个点的水平坐标，m；Rh为水力半径，m；V为河流流速，ms；k为转换常数，k＝1m13·s-1；n为糙率；J为水力坡降，河流水面单位距离的落差；Q为河流流量，m3s；步骤四、塔基视频数据以及摄像头参数获取：基于塔基监控探头提供的实时河流河道的监控信息，以逐帧提取的方式从目标时段内的监控视频中获取水面影像数据；实地测量摄像头外部参数，所述摄像头外部参数包括摄像头离地面的高程差与倾斜角；查询获取摄像头内部参数，所述摄像头内部参数包括摄像头的焦距以及分辨率数据；步骤五、实时水面线提取：基于步骤四提取的水面影像勾选并创建目标断面纯陆地和纯水体像元的感兴趣区，使用支持向量机分类方法对影像数据进行陆地和水体的二值分割，将河流两岸的所有水陆交界点连起来即可得到实时水面线；步骤六、实时河流宽度与河流流量计算：基于水面线提取结果，在河岸两侧选取对称的两个水陆交界点，基于步骤四获得的摄像头参数计算这两个点的真实坐标，获得河流宽度，并代入步骤三构建的河宽-水位-流量关系曲线求解河流流量，输出实时的河流宽度以及河流流量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 生态环境部卫星环境应用中心 北京师范大学 一种基于无人机遥感与塔基视频的河流流量实时监测方法