[发明专利]一种基于实景三维地形的水体监测方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于实景三维地形的水体监测方法和装置，涉及水体监测的技术领域，包括：获取待监测区域的目标数据，其中，目标数据包括：水体边界矢量数据，实景三维DEM数据和水面高程数据；基于实景三维DEM数据和水面高程数据，对水体边界矢量数据进行校正，得到最优水体边界数据；基于水面高程数据和最优水体边界数据，对最优水体边界数据包含的区域内的像素点进行插值处理，得到最优水体边界数据包含的区域内的像素点的插值高程数据；基于最优水体边界数据包含的区域内的像素点的插值高程数据、实景三维DEM数据和像素点的面积，计算出待监测区域的水体体积，解决了现有水体监测方法的监测精度较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及水体监测的技术领域，尤其是涉及 一种基于实景三维地形的水体监测方法和装置。

背景技术

洪水灾害是自然界当前最主要和严重的自然灾害之一，有效、快速地分析和预报洪水淹没状况对于防洪减灾决策具有重要意义。其中对洪水淹没要素的分析尤为重要，如淹没范围、水深、水量、历时等，常用分析方法为水文学法和水力学法。水文学法利用水文学经验公式计算洪水演进，得到淹没区域水面高程，再结合地形高程推算淹没范围和水深，具有简单易行、计算速度快的特点，而在适用范围和精度方面存在一定不足。水力学法通过求解水流运动偏微分方程进行洪水演进模拟，从而获得风险要素随时间的变化，对于计算边界条件复杂和网格密度大的情况，模型计算时间长，作为洪水实时计算，存在先天不足。随着遥感技术的发展，越来越多的专家开展基于遥感影像解译的洪水分析方法，但是由于遥感影像固有的系统误差、遥感解译误差等原因，遥感水体边界识别存在误差，进而导致水体高程、水深、水量的计算存在误差，整体来看遥感洪水监测结果精度尚有待提高。

针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于实景三维地形的水体监测方法和装置，以缓解现有水体监测方法的监测精度较低的技术问题的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于实景三维地形的水体监测方法，包括：获取待监测区域的目标数据，其中，所述目标数据包括：水体边界矢量数据，实景三维DEM数据和水面高程数据；基于所述实景三维DEM数据和所述水面高程数据，对所述水体边界矢量数据进行校正，得到最优水体边界数据；基于所述水面高程数据和所述最优水体边界数据，对所述最优水体边界数据包含的区域内的像素点进行插值处理，得到所述最优水体边界数据包含的区域内的像素点的插值高程数据；基于所述最优水体边界数据包含的区域内的像素点的插值高程数据、所述实景三维DEM数据和所述像素点的面积，计算出所述待监测区域的水体体积。

进一步地，基于所述实景三维DEM数据和所述水面高程数据，对所述水体边界矢量数据进行校正，得到最优水体边界数据，包括：基于所述水体边界矢量数据和所述实景三维DEM数据，构建边界高程栅格数据集，并基于所述边界高程栅格数据集和所述水面高程数据确定出目标栅格和特定边界像素点；删除所述边界高程栅格数据集中的目标栅格和特定边界像素点，得到中间水体边界数据；基于所述水面高程数据，对所述中间水体边界数据进行校正，得到所述最优水体边界数据。

进一步地，基于所述实景三维DEM数据和所述水面高程数据，确定出所述水体边界矢量数据包含的区域内的特定边界像素点，包括：将所述水体边界矢量数据向外扩展预设尺寸，得到目标水体边界矢量数据；对所述目标水体边界矢量数据和所述实景三维DEM数据进行叠加，得到边界高程栅格数据集。

进一步地，基于所述边界高程栅格数据集和所述水面高程数据确定出目标栅格和特定边界像素点，包括： 对所述边界高程栅格数据集进行自然分类，得到分类结果；基于所述分类结果和所述水面高程数据，确定出所述目标高程范围；将所述边界高程栅格数据集中高程值不处于所述目标高程范围内的栅格，确定为所述目标栅格；基于所述实景三维DEM数据，确定出所述边界高程栅格数据集对应的坡度；将所述坡度大于预设坡度的像素点和河流湖泊出入口对应的像素点确定为所述特定边界像素点。