[发明专利]基于遥感的无资料自由溢流水库出流过程动态估算方法

权利要求书

1.基于遥感的无资料自由溢流水库出流过程动态估算方法，所述无资料自由溢流水库泄洪建筑物采用无闸门控制的溢流堰，且无水库特征水位、水位库容曲线及水库泄流曲线，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使用数字高程模型得到水库水位-面积关系曲线；由水库水位-面积关系曲线估算不同水位下的水库库容，建立水库的面积-库容关系曲线；

步骤2，通过遥感影像提取无资料自由溢流水库水面面积，与面积-库容关系曲线结合得到对应时刻水库库容；

步骤3，以水量平衡为原则，结合水力学出流计算公式对两处遥感影像对应时段的蓄量变化量进行累积计算得到水库库容变化量；

步骤4，利用二分法对水库出流系数逐步逼近，使得水量平衡计算得到的水库库容变化量与两处遥感影像对应的时段变化量相一致；

步骤5，以最终逼近结果作为该无资料自由溢流水库的出流系数，计算场次洪水水库出流过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤11，使用数字高程模型提取不同等高线下的无资料自由溢流水库水面面积，得到水库水位-面积关系曲线；

步骤12，根据水库水位-面积关系曲线，从水库底部开始，将水库以高差Δh进行分层，按照下式计算各水位下的水库库容：

h_j＝j×Δh

式中，h_l表示第l层水位；V(h_l)表示h_l水位下对应的的总库容；ΔV(h_j)为第j层库容；S(h_j-1)、S(h_j)为第j-1层、第j层水库水面面积；

步骤13，将上式得到的不同水位下库容与水位-面积曲线结合，得到水库的面积-库容关系曲线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述高差Δh为1.5米以内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

水库开始泄洪后，获取不同时刻的两幅遥感影像，两幅影像间隔时间为ΔT，从前一处遥感影像开始取Δt为单位计算时段，对k个单位计算时段进行累积求和计算，与初始库容相加得到时段k×Δt后对应的水库蓄量：

t_k＝t₀+k×Δt

式中，t₀表示第一幅遥感影像对应的时刻，即初始时刻；V(t_k)表示水库从初始时刻开始经过k×Δt时段后对应的水库库容；V₀表示水库初始时刻对应的库容，即初始库容；ΔV(Δt_i)表示第i个单位时段对应的水库蓄量变化量；Δt_i表示第i个单位计算时段；

对不同时段k×Δt累积计算后，得到水库库容序列V(t₁)，V(t₂)，...V(t_k)，与步骤2所得到的水位-面积-库容关系曲线相结合，得到水库水位序列H(t₁)，H(t₂)，...H(t_k)；

当时，即对ΔT时段进行累积计算，得到第二幅遥感影像对应的水库库容，此时两处遥感影像对应的时段水库库容变化量为：

式中，表示两处遥感影像对应的时段ΔT内的水库库容变化量。