河川徑流變化的監(jiān)測是水資源開發(fā)及生態(tài)建設的基礎。但我國仍然存在大范圍的水文資料匱乏地區(qū),水資源儲量及變化資料的缺失制約著區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展。低空遙感及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能快捷方便地獲取河流信息,為此將衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)與低空遙感數(shù)據(jù)相結合,依據(jù)水力幾何形態(tài)理論,通過低空遙感數(shù)據(jù)建立表征河流水力幾何形態(tài)的數(shù)字模型,在衛(wèi)星遙感長序列數(shù)據(jù)的支持下進行流量估算研究,為水文資料匱乏區(qū)的中小河流流量監(jiān)測提供一種新方法。選取位于新疆的玉龍喀什河為研究區(qū),建立表征河流水力幾何形態(tài)的數(shù)字模型,應用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)計算23次不同時期的流量。將計算結果與水文站實測數(shù)據(jù)對比驗證,結果表明,當流量小于200 m³/s時,基于水面寬的水力幾何形態(tài)流量估算方法效果較好,其中均方根誤差結果為4.65 m³/s,對該地區(qū)進行精細化的水資源管理時具有較強的參考價值;當流量大于200 m³/s時,同時使用水深和水面寬的水力幾何形態(tài)流量估算方法具有更好的精度評價結果,80%的流量估算結果在許可誤差范圍內(nèi),對該地區(qū)的洪水預報具有參考意義。

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【部分圖文】：

圖1 玉龍喀什河水系分布

本研究以塔里木河的重要支流玉龍喀什河為研究對象，選取該河中上游的同古孜洛克水文斷面進行流量估算研究。玉龍喀什河發(fā)源于昆侖山南區(qū)，河流主要補給水源為冰川融水。河流自高山區(qū)至中山區(qū)為主要產(chǎn)流區(qū)，低山丘陵地區(qū)水源補充甚少，出山口至各綠洲灌區(qū)為散流段，最終與喀拉喀什河、葉爾羌河匯于塔里木....

圖2 水力幾何形態(tài)流量估算過程

以水力幾何形態(tài)為理論基礎，利用低空遙感數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)按以下3個步驟進行流量估算（圖2）。通過無人機獲取的低空遙感數(shù)據(jù)構建河流的3D模型，并將河段分割，概化出河段水力幾何形態(tài)關系；在河段水力幾何形態(tài)關系基礎上，通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取流量估算所需參數(shù)值；進行流量估算并進行精度驗證。....

圖3 水力幾何形態(tài)關系建立過程（單位：m)

圖2水力幾何形態(tài)流量估算過程3.1水力幾何形態(tài)關系的建立

圖4 同古孜洛克河段DOM影像、DSM影像與3D數(shù)字影像

使用無人機獲取目標河段低空遙感數(shù)據(jù)分為3步：（1）規(guī)劃航線。根據(jù)目標河段所處位置及周圍環(huán)境設置無人機飛行的高度和飛行范圍。（2）實施飛行任務。無人機飛行任務在軟件的控制下可以實現(xiàn)完全的自動化。將上一步中設置的航線導入飛控系統(tǒng)中，無人機即可自主完成起飛、巡航、拍攝、降落過程，工作期....

本文編號：4052269