發(fā)布時間：2020-07-27 19:45

【摘要】：河道水力參數(shù)的提取和明渠水力數(shù)值模擬是洪水預報和河道水力模擬的基礎。水力參數(shù)快速準確的測定是水力模擬亟待解決的關鍵問題,野外實測工作量大,效率低,采樣密度有限。LiDAR數(shù)據(jù)提供高精度的河道數(shù)字表面模型,有效彌補了野外工作的不足,為河道水力參數(shù)的計算提供了一種新手段。論文以新河為研究區(qū)域,通過對機載LiDAR、地面三維激光掃描儀和高分一號數(shù)據(jù)進行預處理,反演植被高度和覆蓋度,進而計算河道水力參數(shù),在TUFLOW模型的平臺上,探討分析其對河道水文模擬結(jié)果產(chǎn)生的影響。研究內(nèi)容主要分為四部分。(1)數(shù)據(jù)預處理。研究中獲取了實驗區(qū)機載LiDAR數(shù)據(jù),河道附近等重點區(qū)域地面三維激光掃描數(shù)據(jù),通過點云拼接、校正、粗差點去除、自適應TIN濾波、點云插值等處理,實現(xiàn)了地面點與非地面點數(shù)據(jù)的精確分類,獲取了實驗區(qū)的DEM、DSM以及nDSM數(shù)據(jù),用于后續(xù)的水力參數(shù)提取及水文模擬。(2)植被高度和覆蓋度反演。論文以全站儀實測樹高為參考,分析了機載LiDAR獲取樹高的誤差。通過回歸分析建立了機載LiDAR植被高度的反演模型,模型的平均相對誤差為5.778%,相關系數(shù)R2為0.9854;利用高分一號遙感影像計算不同地物的NDVI值,進而采用二分模型實現(xiàn)了植被覆蓋度的反演。(3)河道水力參數(shù)的提取�；谶b感數(shù)據(jù)分類,植被高度和覆蓋度信息,利用本文方法建立了河道糙度的計算方法。通過地面激光掃描儀和機載LiDAR分別獲取河道斷面,以地面激光掃描儀獲取的斷面信息為參考,分析了機載LiDAR獲取的斷面中心線高程、水力半徑以及截面積的誤差大小,對誤差來源進行了分析,提出采用地面三維掃描河道數(shù)據(jù)作為補充,以減小河道水力參數(shù)的提取誤差。(4)河道水力模型的模擬。論文以機載LiDAR和地面三維激光掃描儀融合后的DEM,河道糙率值和水力半徑為基礎數(shù)據(jù),在2D TUFLOW水力模型上進行了河道水深、流速等的模擬,分析了傳統(tǒng)經(jīng)驗法和論文建立的方法獲取的糙率值對河道水力模擬的影響。
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV133

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本文編號：2772292