[发明专利]一种输电通道冰雪范围提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种输电通道积雪范围提取方法及系统，根据选定区域内输电通道的极化合成孔径雷达图像获取选定区域内输电通道的高程数据图像；根据极化算法提取所述极化合成孔径雷达图像和高程数据图像中的冰雪范围。本发明结合冰雪的微波散射特性分析以及冰雪的多极化特性和相干性提取积雪面积。

技术领域

本发明涉及输电通道覆冰技术领域，具体涉及一种输电通道冰雪范围提取方法及系统。

背景技术

早期的输电通道覆冰检测主要依靠国家电网在各个输电线路设立的观冰站，可是这种观测方法极大的受到地理环境的约束，无法对高海拔的山区和偏远地区进行全面的监测。通过遥感技术检测冰雪信息，进而提取积雪面积是冰雪监测的有效手段，遥感技术具有高分辨率、实时性、大面积等优势。最早被用于积雪监测的是光学遥感技术，光学遥感发展比较早，具有多光谱、高分辨率、周期性等优势，对于世界各个国家已经发射的光学遥感卫星，已经有不少国内外学者提出了基于光学遥感卫星的冰雪制图方法。然而积雪地区，尤其是高海拔和偏远地区通常气候恶劣，经常有大量云层覆盖，这给光学遥感成像带来了很大困难，受云雨天气的影响比较大。后来被动微波遥感技术也被用来进行冰雪信息研究，主要用来进行雪水当量的检测，但被动微波遥感分辨率较低，很难提供精确的测量结果。

冰雪直接影响着人类的工程设施、交通运输、电力、生产等各个方面，给人类的正常生活造成的影响和灾难是巨大的，而电网是受到冰灾影响最严重的领域之一。电网是现代社会正常运行的保障，而电网覆冰灾害较为严重，大面积冰雪灾害在各地时有发生。之前发生的大面积覆冰灾害百年罕见，影响范围覆盖了国家的大部分省区。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种输电通道冰雪范围提取方法及系统，本发明结合冰雪的微波散射特性分析以及冰雪的多极化特性和相干性提取积雪面积。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种输电通道冰雪范围提取方法，其改进之处在于：

根据选定区域内输电通道的极化合成孔径雷达图像获取选定区域内输电通道的高程数据图像；

根据极化算法提取所述极化合成孔径雷达图像和高程数据图像中的冰雪范围。

进一步地：所述根据选定区域内输电通道的极化合成孔径雷达图像获取选定区域内输电通道的高程数据图像，包括：

通过合成孔径雷达传感器提取选定区域内输电通道的极化合成孔径雷达图像；

基于选定区域内输电通道的极化合成孔径雷达图像，利用干涉合成孔径雷达技术提取高程数据图像。

进一步地：在所述根据极化算法提取所述合成孔径雷达图像和高程数据图像中的冰雪范围之前，还包括：利用所述高程数据图像对所述极化合成孔径雷达图像进行几何校正。

进一步地：所述根据极化算法提取所述合成孔径雷达图像和高程数据图像中的冰雪范围，包括：

对几何校正后的极化合成孔径雷达图像进行辐射定标和滤波预处理；

获取处理后极化合成孔径雷达图像的基准水平HH极化图像和基准垂直发射水平接受的HV极化图像；

计算基准水平HH极化图像和基准垂直发射水平接受的HV极化图像中的后向散射系数；

根据所述后向散射系数对基准水平HH和基准垂直发射水平接受的HV极化图像进行二值化处理，得到冰雪范围。

进一步地：所述计算基准水平HH极化图像和基准垂直发射水平接受的HV极化图像中的后向散射系数的表达式如下：