[发明专利]结合水文模拟和连续遥感影像无资料小水库参数识别方法

摘要

本发明涉及一种结合水文模拟和连续遥感影像的无资料小水库参数识别方法，包括以下步骤：步骤1、确定无资料小水库库区及上游流域范围；步骤2、确定水库泄流参数及泄流曲线；步骤3、验证水库泄流参数及泄流曲线；步骤4、识别水库运行模式。本发明提出的无资料小水库参数识别方法，不仅识别了水库库区范围和堰顶高程，而且给出了水库泄流参数及泄流曲线的确定和验证方法，进而识别了水库运行模式，为无资料地区小水库泄洪和小流域防洪提供了技术支撑。

主权项

1.一种结合水文模拟和连续遥感影像的无资料小水库参数识别方法，所述无资料小水库为库容小于100万m³、采用无闸门控制的泄洪建筑物，且无水库特征水位、水位库容曲线、水库泄流曲线、水库入流和泄流过程资料，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1)确定无资料小水库库区范围及堰顶高程：根据水库上游流域雨量站历史降雨序列和相应时间范围的水库连续遥感影像确定水库库区范围，分析水库建成年份或以后的DEM数据确定水库水位面积曲线和水位库容曲线，结合水库水面面积变化率识别水库堰顶高程；/n步骤2)确定水库泄流参数及泄流曲线：构建水库上游流域水文模型，采用参数区域化技术确定模型参数并得到各场次的水库入流过程，自场次降雨开始时刻，根据水库库区连续遥感影像和水库水位面积曲线、水位库容曲线确定实时水库水位、水面面积和库容，构建水库泄流曲线方程，基于最小二乘法优化技术求解水库泄流参数估算方程，确定场次洪水的泄流参数；/n步骤3)验证水库泄流参数及泄流曲线：划分水库上游流域场次降雨数据用于水库泄流参数和泄流曲线的K折交叉验证，由K-1个训练样本数据按照步骤2)的方法确定水库泄流参数和相应的泄流曲线方程，由剩余1个验证样本数据按照水库泄洪演算方程组进行泄洪演算，得到水库出流过程，重复取K次样本数据进行训练和验证，结合水库下游10km以内的河道连续遥感影像数据检验水库泄流参数、泄流曲线及出流过程的合理性，以K次泄流参数中合理的泄流参数的均值作为该水库的最终泄流参数，进而确定水库泄流曲线；/n步骤4)识别水库运行模式：统计步骤3)K折交叉验证中水库出流计算的不合格率，分析水库出流计算不合格的原因，确定水库采用闸门控制泄洪或采用泄洪堰进行泄洪；/n步骤1)中确定无资料水库库区范围及堰顶高程的具体过程为：/n1-1、以水库所在流域的分水岭划定水库上游流域范围；/n1-2、收集水库上游流域范围内及周边10km内的雨量站历史降雨序列，挑选年最大3日、年最大5日降雨的发生时段，选取相应时段范围的水库所在流域连续遥感影像；根据水库所在流域连续遥感影像判断水库水面面积的变化趋势，识别水库水面面积最大的时刻，将该时刻水面面积所覆盖区域作为水库库区范围；/n1-3、识别降雨停止后水库水面面积基本保持不变的时刻，该时刻的水面面积即为堰顶高程对应的水面面积，所述水库水面面积基本保持不变的时刻即2小时内水库水面面积变化率小于1％的时刻；/n1-4、根据水库水位面积曲线和水库水位库容曲线，确定水库堰顶高程和正常库容。/n