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基于Sentinel-2遥感影像的水库库容曲线快速构建

作     者:韩广 

作者机构:邯郸市水利水电勘测设计研究院 

出 版 物:《人民珠江》 (Pearl River)

年 卷 期:2024年

学科分类:081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主  题:Sentinel-2 水体指数 累积频率曲线拐点法 生长算法 库容曲线 车谷水库 

摘      要:针对利用遥感技术构建水库库容曲线尚未形成一套自动化流程的问题,基于水体指数法提出利用累积频率曲线拐点法确定最优阈值,采用区域种子生长算法优化水体边缘,进而构建了一套完整地自动化流程快速构建水库库容曲线。以Sentinel-2遥感影像为数据源,以河北省邯郸市武安市车谷水库为研究对象,采用NDWI、MNDWI、RWI、MBWI和AWEInsh共5种水陆像元度量方法,提取水体面积,构建库容曲线,并和2017年测量成果比较。结果显示:NDWI和RWI水体指数提取精度较高,提取车谷水体面积平均误差为2.5%,相对误差分别为-7.3%~5.8%和-6.2%~4.7%,R2分别为0.993 36和0.990 49;库容相对误差范围分别为-9.4%~-1.8%和-9.3%~-1.7%。研究表明:累积频率曲线拐点法对水体指数最优阈值的确定具有较好的适用性和稳定性,且原理简单易于实现。区域种子生长算法可有效解决水体边缘不连续的现象,减少系统误差,进一步提高精度。累积频率曲线拐点法为遥感水体提取提供了新思路;对批量构建全国中小型水库库容曲线提取具有一定的参考意义。

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