[发明专利]一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法

权利要求书

1.一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定水道断面：根据拟开展水道观测河流的特性，选择各种类型卫星重访位置接近的河段，确定高精度测高卫星水道回波点所处河道横断面为基本水道断面，利用最新的高精度正射遥感影像信息在基本水道断面上下游每隔一定距离选择横断面作为固定水道断面；

S2、重构基本水道断面高精度耦合：采用基本水道断面测高卫星、以及基本水道断面附近的正射遥感影像卫星历史信息，通过星源重访时间、观测要素联合耦合，构建高精度基本水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；

在S2中，所述星源重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：

S21、建立基本水道断面测高卫星观测水位和正射遥感影像观测断面宽随时间的联合分布函数，或点绘、过程线图；

S22、求解测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、正射遥感影像观测断面宽时间点的水位，或在过程线图中插值测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、在过程线图中插值正射遥感影像观测断面宽时间点的水位；

S23、依据求解或插值的所有水位或水面宽数值，建立基本水道断面水位与断面宽函数，或点绘相关图；

S24、对数值插值或将相关图离散化，形成；

其中，为基本水道断面水位和断面宽集；

S25、选择至少各一次略低和略高于最近观测水位时间点，相近测次正射遥感影像，查读河流左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集、；

其中，为离散化的基本水道断面水位；

、构成左右岸水岸交汇点坐标与基本断面水位的坐标集；

S3、重构固定水道断面耦合：采用基本水道断面测高卫星、基本水道断面附近的测绘卫星和正射遥感影像卫星历史信息，通过测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合，构建对应于基本水道断面的固定水道断面水位集；

通过测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合，构建固定水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；

在S3中，所述测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合的实施步骤为：

S301、建立基本水道断面测高卫星观测水位和测绘卫星观测水位随时间的联合分布函数，或点绘、过程线图；

S302、求解联合分布函数对应于的时间点集和，或在中求解或插值对应所有出现时间点集，并在中求解或插值所有对应的；

其中，为离散化的基本水道断面水位；

为在时间点上测绘卫星观测水位；

为时间点；

S303、计算所有的数学期望值和，作为测高卫星观测水位与测绘卫星观测水位的系统误差；

S304、建立第k个固定水道断面测绘卫星的数字地表模型观测水位的分布函数，求解或插值时间点集对应的，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第k个固定水道断面过程线图，并在图中插补时间点集对应的；

其中， 为第时间点第k个固定断面水位；

S305、计算所有的数学期望值并加上测高卫星观测水位与测绘卫星观测水位的系统误差，即为对应第k个固定水道断面水位；

S4、重构河段水道地形：根据基本水道断面、固定水道断面水位、水岸交汇点坐标集，重构水道地形测量散点，根据成图比例和散点集绘制等高线成图。

2.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述水道包括天然河流、大型渠道、湖泊、水库的各类水体。

3.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述多星源包括但不限于安装激光或雷达高度计的测高卫星、遥感正射影像卫星、具有综合三维成像的资源或测绘卫星。

4.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述水道断面为在河流上布置的垂直于河流流向的断面。

5.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：在S1中，所述卫星重访位置指卫星在轨道运行期间重复经过的位置。