[发明专利]一种基于遥感影像的潮汐能资源评估方法

说明书

本发明提供了一种基于遥感影像的潮汐能资源评估方法，包括如下步骤：获取预定时刻和/或时间段内目标海岸的多光谱遥感影像数据，提取水边线位置数据并计算得到潮间带数据，生成等水位线图像数据，依托预先制备的海陆一体数字高程DEM数据，将DEM数据和所述水位线图像数据进行叠加分析，计算得到潮差，根据所述预定时间、所述潮差、所述潮间带数据和所述海陆一体数字高程DEM数据计算得到总纳潮量和单位时间内的平均纳潮量，以此评估所述目标海岸的潮汐能资源。本发明方法摆脱了对潮汐观测站点观测数据的过度依赖，估算成本更低，精度更高，效率更高，时效性和适用性更强。

技术领域

本发明涉及潮汐能资源评估技术领域，尤其涉及一种基于遥感影像的潮汐能资源评估方法。

背景技术

潮汐能作为一种可再生的清洁能源，除了替代传统不可再生能源外，还具有减少污染损害和温室气体排放的环境受益。为更好地开发利用潮汐能，对我国进行全面系统的潮汐能资源调查、利用潜力评估和分析是十分必要的。但现有的潮汐能资源评估方式大多采用潮汐观测站点进行数据观测和资源评估，虽然应用性广，但是建站成本较高，潮汐站点覆盖范围小，获取的潮汐数据为点状数据，同时由于潮滩范围广、变化频繁、通常缺乏常规的地形测量资料，进而导致估算大范围潮汐能的结果较粗。另一方面，现有的基于遥感影像的潮汐能资源评估方式，通常通过采集海岸潮汐遥感数据进行水边线的提取，计算得到潮间带数据，通过潮间带数据的大小进行潮汐能资源的评估，但是由于各个海岸地点的地貌环境不同，例如海岸坡度、坡向和坡度变化率的不同均会导致相同的纳潮量的较大差异，因此该方法的潮汐能评估结果同样存在误差较大的问题。

基于以上，本发明公开了一种基于遥感影像的潮汐能资源评估方法，实现潮汐能资源高效和精准的评估。

发明内容

本发明提供了一种基于多光谱遥感影像的潮汐能资源评估方法，通过获取预定时刻和/或时间段内目标海岸的多光谱遥感影像数据，提取水边线位置数据并计算得到潮间带数据，生成等水位线图像数据，依托预先制备的海陆一体数字高程DEM数据，将DEM数据和所述水位线图像数据进行叠加分析，计算得到潮差，根据所述预定时间、所述潮差、所述潮间带数据和所述海陆一体数字高程DEM数据计算得到总纳潮量和单位时间内的平均纳潮量，根据所述总纳潮量和所述平均纳潮量评估所述目标海岸的潮汐能资源。本发明方法摆脱了对潮汐观测站点观测数据的过度依赖，估算成本更低，精度更高，效率更高，时效性和适用性更强。

本发明具体包含如下步骤：

获取预定时刻和/或时间段内目标海岸的遥感影像数据，提取所述遥感影像数据的水边线位置数据，所述水边线位置数据包括平均最高潮位数据和平均最低潮位数据；

通过所述水边线位置数据计算得到潮间带数据，并生成等水位线图像数据；

获取所述目标海岸的陆地地形数据和海底地形数据，将所述陆地地形数据和所述海底地形数据进数据融合计算，得到所述目标海岸的海陆一体数字高程DEM数据；

将所述DEM数据和所述水位线图像数据进行叠加分析，计算得到平均最高潮位潮高、平均最低潮位潮高和潮差；

根据所述预定时间、所述潮差、所述潮间带数据和所述海陆一体数字高程DEM数据计算得到总纳潮量和单位时间内的平均纳潮量，根据所述总纳潮量和所述平均纳潮量评估所述目标海岸的潮汐能资源。

进一步地，获取预定时刻和/或时间段内目标海岸的遥感影像数据包括：对所述遥感影像数据进行预处理，所述预处理方式包括像素质量标识码掩膜处理、辐射定标、大气校正、正射校正、几何校正。

进一步地，提取所述遥感影像数据的水边线位置数据包括如下步骤：

对所述预处理后影像数据采用归一化水体指数法NDWI提取水体信息；

对所述水体信息采用Canny边缘检测算法检测水体边缘，得到若干瞬时水边线位置数据；