CN112629493B - 一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法 - Google Patents

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CN112629493B CN202110253051.5A CN202110253051A CN112629493B CN 112629493 B CN112629493 B CN 112629493B CN 202110253051 A CN202110253051 A CN 202110253051A CN 112629493 B CN112629493 B CN 112629493B
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Abstract

本发明提供了一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，该方法包括水道断面确定方法、基本水道断面高精度耦合重构方法、固定水道断面耦合重构方法、河段水道地形重构方法。通过本发明填补了基于卫星遥感信息测绘水道的空白、极大地提高了现有卫星数字地表模型针对河流水道的垂直和平面精度、可为缺少资料地区涉水应急抢险提供决策支撑。

Description

一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法
技术领域
本发明涉及水道测绘应用技术领域，具体为一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法。
背景技术
卫星遥感因使用目的的不同，其平面或垂直的分辨率大相径庭。目前，高精度的全色正射影像平面分辨率可达50cm以内，安装有雷达高度计或激光高度计的垂直分辨率更达至10cm以内，此两类卫星其平面与高程信息往往不能同时获得或分辨率较低，最先进的卫星三维立体影像（GSM）其平面、垂直分辨率达数十米，单独使用均达不到高精度测绘的要求。
随着技术的进步，卫星的平面或垂直的分辨率会进一步提高，然而无论何种卫星均只能开展水面以上的平面或高程信息观测，无法获取水面以下的地形数据。充分利用高精度的平面和垂直观测卫星星源，以及卫星三维立体影像（GSM）的平面与高程差关系，根据水位随季节涨落、卫星重访规律的特点，耦合以上三种卫星的历史观测信息，重构出高精度的水道地形是行之有效的手段。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，可最大限度地提高现有卫星数字地表模型。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，包括以下步骤：
S1、确定水道断面：根据拟开展水道观测河流的特性，选择各种类型卫星重访位置接近的河段，确定高精度测高卫星水道回波点所处河道横断面为基本水道断面，利用最新的高精度正射遥感影像信息在基本水道断面上下游每隔一定距离选择横断面作为固定水道断面；
S2、重构基本水道断面高精度耦合：采用基本水道断面测高卫星、以及基本水道断面附近的正射遥感影像卫星历史信息，通过星源重访时间、观测要素联合耦合，构建高精度基本水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；
S3、重构固定水道断面耦合：采用基本水道断面测高卫星、基本水道断面附近的测绘卫星和正射遥感影像卫星历史信息，通过测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合，构建对应于基本水道断面的固定水道断面水位集；
通过测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合，构建固定水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；
S4、重构河段水道地形：根据基本水道断面、固定水道断面水位、水岸交汇点坐标集，重构水道地形测量散点，根据成图比例和散点集绘制等高线成图。
进一步，所述水道包括天然河流、大型渠道、湖泊、水库的各类水体。
进一步，所述多星源包括但不限于安装激光或雷达高度计的测高卫星、遥感正射影像卫星、具有综合三维成像的资源或测绘卫星。
进一步，所述水道断面为在河流上布置的垂直于河流流向的断面。
进一步，在S1中，所述卫星重访位置指卫星在轨道运行期间重复经过的位置。
进一步，在S1中，所述测高卫星水道回波点指测高卫星发射的垂直于地球雷达或激光被河流水面反射位置。
进一步，在S2中，所述星源重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S21、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 90907DEST_PATH_IMAGE001
和正射遥感影像观测断面宽
Figure 590022DEST_PATH_IMAGE002
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 420574DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 132179DEST_PATH_IMAGE004
过程线图；
S22、求解测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、正射遥感影像观测断面宽时间 点的水位，或在
Figure 669470DEST_PATH_IMAGE005
过程线图中插值测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、在
Figure 339486DEST_PATH_IMAGE006
过程线图中插值正射遥感影像观测断面宽时间点的水位；
S23、依据求解或插值的所有水位或水面宽数值，建立基本水道断面水位与断面宽 函数
Figure 657335DEST_PATH_IMAGE007
，或点绘
Figure 579154DEST_PATH_IMAGE008
相关图；
S24、对
Figure 298849DEST_PATH_IMAGE009
数值插值或将
Figure 139766DEST_PATH_IMAGE010
相关图离散化，形成
Figure 882594DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 467159DEST_PATH_IMAGE011
为基本水道断面水位和断面宽集；
S25、选择至少各一次略低和略高于
Figure 211999DEST_PATH_IMAGE012
最近观测水位时间点，相近测次正射遥感 影像，查读河流左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure 427080DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 516258DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure 779881DEST_PATH_IMAGE015
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 208588DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 656887DEST_PATH_IMAGE017
构成左右岸水岸交汇点坐标与 基本断面水位的坐标集。
进一步，在S3中，所述测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合的实施步骤为：
S301、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 702203DEST_PATH_IMAGE018
和测绘卫星观测水位
Figure 831833DEST_PATH_IMAGE019
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 787151DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 671930DEST_PATH_IMAGE021
过程线图；
S302、求解联合分布函数对应于
Figure 79909DEST_PATH_IMAGE022
的时间点集
Figure 75547DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 213267DEST_PATH_IMAGE024
，或在
Figure 642849DEST_PATH_IMAGE025
中求解或插值对应
Figure 928337DEST_PATH_IMAGE026
所有出现时间点集
Figure 399770DEST_PATH_IMAGE023
，并在
Figure 595259DEST_PATH_IMAGE027
中求解或 插值所有
Figure 556261DEST_PATH_IMAGE023
对应的
Figure 266728DEST_PATH_IMAGE028
；
其中，
Figure 479535DEST_PATH_IMAGE029
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 123006DEST_PATH_IMAGE030
为在
Figure 723752DEST_PATH_IMAGE023
时间点上测绘卫星观测水位；
Figure 124777DEST_PATH_IMAGE023
为时间点；
S303、计算所有
Figure 203592DEST_PATH_IMAGE031
的数学期望值
Figure 435990DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 738795DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 871791DEST_PATH_IMAGE034
作为测高卫星观测水位与测绘卫星观测水位的系统误差；
S304、建立第k个固定水道断面测绘卫星的数字地表模型观测水位
Figure 488718DEST_PATH_IMAGE035
的分 布函数，求解或插值时间点集
Figure 637939DEST_PATH_IMAGE036
对应的
Figure 987012DEST_PATH_IMAGE037
，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第 k个固定水道断面
Figure 159367DEST_PATH_IMAGE038
过程线图，并在图中插补时间点集
Figure 376722DEST_PATH_IMAGE039
对应的
Figure 583713DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure 431583DEST_PATH_IMAGE040
为第
Figure 763338DEST_PATH_IMAGE039
时间点第k个固定断面水位；
S305、计算所有
Figure 784384DEST_PATH_IMAGE041
的数学期望值
Figure 845881DEST_PATH_IMAGE042
并加上测高卫星观测 水位与测绘卫星观测水位的系统误差
Figure 536756DEST_PATH_IMAGE043
，即
Figure 746021DEST_PATH_IMAGE044
为对应
Figure 242861DEST_PATH_IMAGE045
第k个固 定水道断面水位。
进一步，在S3中，所述测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S311、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 595083DEST_PATH_IMAGE046
和正射遥感影像观测第k个固定 水道断面宽
Figure 581493DEST_PATH_IMAGE047
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 215737DEST_PATH_IMAGE048
、
Figure 453951DEST_PATH_IMAGE049
过程线图；
S312、求解联合分布函数对应于
Figure 21199DEST_PATH_IMAGE050
的时间点集
Figure 381773DEST_PATH_IMAGE039
和
Figure 440996DEST_PATH_IMAGE051
，或在
Figure 279639DEST_PATH_IMAGE052
中 求解或插值对应
Figure 966972DEST_PATH_IMAGE053
所有出现时间点集
Figure 436131DEST_PATH_IMAGE054
，并在
Figure 779388DEST_PATH_IMAGE049
中求解或插值所有
Figure 749618DEST_PATH_IMAGE055
对应的
Figure 665359DEST_PATH_IMAGE056
；
其中，
Figure 367736DEST_PATH_IMAGE057
为第
Figure 260605DEST_PATH_IMAGE058
时间点第k个固定断面的水面宽；
S313、计算所有
Figure 706630DEST_PATH_IMAGE059
的数学期望值
Figure 243922DEST_PATH_IMAGE060
，建立对应
Figure 913937DEST_PATH_IMAGE061
的第k 个固定水道断面水位与断面宽集
Figure 231786DEST_PATH_IMAGE062
；
S314、选择至少各一次略低和略高于
Figure 888027DEST_PATH_IMAGE061
最近观测水位时间点，相近测次正射遥 感影像，查读第k个固定水道断面左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure 670038DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 979797DEST_PATH_IMAGE064
；
其中，
Figure 784941DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 244873DEST_PATH_IMAGE064
为第k个固定水道断面左右岸所对 应的水岸交汇点坐标与对应固定断面的三维坐标集。
进一步，在S4中，所述重构水道地形测量散点的实施步骤为：
S41、获取基本水道断面对应于所有
Figure 881391DEST_PATH_IMAGE066
的左右岸水岸交汇 点三维坐标
Figure 96471DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 559551DEST_PATH_IMAGE068
；
S42、获取对应于所有
Figure 947807DEST_PATH_IMAGE069
的所有固定水道断面
Figure 376515DEST_PATH_IMAGE070
的左右岸水岸交汇点三维坐标
Figure 700180DEST_PATH_IMAGE071
、
Figure 276655DEST_PATH_IMAGE064
；
S43、将所有的三维坐标点
Figure 406285DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 627181DEST_PATH_IMAGE073
、
Figure 715223DEST_PATH_IMAGE074
、
Figure 716677DEST_PATH_IMAGE064
视为实测点共同组成水道地形测量散点。
本发明的有益效果为：通过提出基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，可最大限度地提高现有卫星数字地表模型（GSM）针对河流水道的垂直和平面精度，可为缺少资料地区涉水应急抢险提供决策支撑；该方法填补了基于卫星遥感信息测绘水道的空白，有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其采用的技术方案包括水道断面确定方法、基本水道断面高精度耦合重构方法、固定水道断面耦合重构方法、河段水道地形重构方法。
根据拟开展水道观测河流的特性，选择各种类型卫星重访位置接近的河段，确定高精度测高卫星水道回波点所处河道横断面为基本水道断面，利用最新的高精度正射遥感影像信息在基本水道断面上下游每隔一定距离选择横断面作为固定水道断面。
S2、基本水道断面高精度耦合重构方法
采用基本水道断面测高卫星、以及基本水道断面附近的正射遥感影像卫星历史信息，通过星源重访时间、观测要素联合耦合，构建高精度基本水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集。
基本水道断面星源重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S21、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure DEST_PATH_IMAGE075
和正射遥感影像观测断面宽
Figure 853261DEST_PATH_IMAGE076
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure DEST_PATH_IMAGE077
、
Figure 53298DEST_PATH_IMAGE078
过程线图；
S22、求解测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、正射遥感影像观测断面宽时间 点的水位，或在
Figure DEST_PATH_IMAGE079
过程线图中插值测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、在
Figure 951721DEST_PATH_IMAGE080
过程线图中插值正射遥感影像观测断面宽时间点的水位；
S23、依据求解或插值的所有水位或水面宽数值，建立基本水道断面水位与断面宽 函数
Figure DEST_PATH_IMAGE081
，或点绘
Figure 237209DEST_PATH_IMAGE082
相关图；
S24、对
Figure 646325DEST_PATH_IMAGE081
数值插值或将
Figure 904131DEST_PATH_IMAGE082
相关图离散化，形成基本水道 断面水位和断面宽集
Figure DEST_PATH_IMAGE083
；
S25、选择至少各一次略低和略高于
Figure 6079DEST_PATH_IMAGE084
最近观测水位时间点，相近测次正射遥感 影像，查读河流左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure DEST_PATH_IMAGE085
、
Figure 778863DEST_PATH_IMAGE086
。
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE087
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 522828DEST_PATH_IMAGE085
、
Figure 635141DEST_PATH_IMAGE086
为构成左右岸水岸交汇点坐 标与基本断面水位的坐标集。
S3、固定水道断面耦合重构方法
采用基本水道断面测高卫星、基本水道断面附近的测绘卫星和正射遥感影像卫星历史信息，通过测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合，构建对应于基本水道断面的固定水道断面水位集。通过测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合，构建固定水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集。
固定水道断面测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合的实施步骤为：
S301、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 406525DEST_PATH_IMAGE088
和测绘卫星观测水位
Figure DEST_PATH_IMAGE089
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 135447DEST_PATH_IMAGE090
、
Figure DEST_PATH_IMAGE091
过程线图；
S302、求解联合分布函数对应于
Figure 683103DEST_PATH_IMAGE092
的时间点集
Figure DEST_PATH_IMAGE093
和
Figure 322026DEST_PATH_IMAGE094
，或在
Figure DEST_PATH_IMAGE095
中求解或插值对应
Figure 359252DEST_PATH_IMAGE096
所有出现时间点集
Figure 247573DEST_PATH_IMAGE093
，并在
Figure DEST_PATH_IMAGE097
中求解或插值 所有
Figure 661237DEST_PATH_IMAGE093
对应的
Figure 918781DEST_PATH_IMAGE094
；
其中，
Figure 126908DEST_PATH_IMAGE092
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 971368DEST_PATH_IMAGE094
为在
Figure 391985DEST_PATH_IMAGE093
时间点上测绘卫星观测水位；
Figure 395713DEST_PATH_IMAGE093
为时间点；
S303、计算所有
Figure 243583DEST_PATH_IMAGE098
的数学期望值
Figure DEST_PATH_IMAGE099
和
Figure 372076DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 330805DEST_PATH_IMAGE100
作为测高卫星观测水位与测绘卫星观测水位的系统误差；
S304、建立第k个固定水道断面测绘卫星的数字地表模型（GSM）观测水位
Figure DEST_PATH_IMAGE101
的分布函数，求解或插值时间点集
Figure 861143DEST_PATH_IMAGE093
对应的
Figure 145494DEST_PATH_IMAGE102
，或点绘测绘卫星的数字地表模型 的第k个固定水道断面
Figure DEST_PATH_IMAGE103
过程线图，并在图中插补时间点集
Figure 728660DEST_PATH_IMAGE093
对应的
Figure 756659DEST_PATH_IMAGE102
；
其中，
Figure 672662DEST_PATH_IMAGE102
为第
Figure 800018DEST_PATH_IMAGE093
时间点第k个固定断面水位；
S305、计算所有
Figure 231000DEST_PATH_IMAGE104
的数学期望值
Figure 531531DEST_PATH_IMAGE105
并加上测高卫星观 测水位与测绘卫星观测水位的系统误差
Figure 239724DEST_PATH_IMAGE106
，即
Figure 600298DEST_PATH_IMAGE107
为对应
Figure 252996DEST_PATH_IMAGE108
第k个 固定水道断面水位。
固定水道断面测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S311、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 742839DEST_PATH_IMAGE109
和正射遥感影像观测第k个固 定水道断面断面宽
Figure 633434DEST_PATH_IMAGE110
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 227227DEST_PATH_IMAGE111
、
Figure 242587DEST_PATH_IMAGE049
过程线图；
S312、求解联合分布函数对应于
Figure 884921DEST_PATH_IMAGE112
的时间点集
Figure 692340DEST_PATH_IMAGE113
和
Figure 394717DEST_PATH_IMAGE114
，或在
Figure 897373DEST_PATH_IMAGE115
中求解或插值对应
Figure 405715DEST_PATH_IMAGE112
所有出现时间点集
Figure 270903DEST_PATH_IMAGE113
，并在
Figure DEST_PATH_IMAGE116
中求解或插值所有
Figure 613023DEST_PATH_IMAGE113
对应 的
Figure 665292DEST_PATH_IMAGE117
；
其中，
Figure 351226DEST_PATH_IMAGE117
为第
Figure 867658DEST_PATH_IMAGE113
时间点第k个固定断面的水面宽；
S313、计算所有
Figure 911838DEST_PATH_IMAGE117
的数学期望值
Figure 389087DEST_PATH_IMAGE118
，建立对应
Figure 973652DEST_PATH_IMAGE119
的第k个 固定水道断面水位与断面宽集
Figure 547852DEST_PATH_IMAGE062
；
S314、选择至少各一次略低和略高于
Figure 700616DEST_PATH_IMAGE112
最近观测水位时间点，相近测次正射遥 感影像，查读第k个固定水道断面左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure 993057DEST_PATH_IMAGE074
、
Figure 115734DEST_PATH_IMAGE064
。
其中，
Figure 747704DEST_PATH_IMAGE074
、
Figure 399265DEST_PATH_IMAGE064
为第k个固定水道断面左右岸所对 应的水岸交汇点坐标与对应固定断面的三维坐标集。
S4、河段水道地形重构方法
根据基本水道断面、固定水道断面水位、水岸交汇点坐标集，重构水道地形测量散点，按《水道观测规范》有关成图要求绘制河段的水道地形图。
重构水道地形测量散点的实施步骤为：
S41、获取基本水道断面对应于所有
Figure 615220DEST_PATH_IMAGE120
的左右岸水岸交汇点 三维坐标
Figure 744850DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 355960DEST_PATH_IMAGE068
；
S42、获取对应于所有
Figure 584947DEST_PATH_IMAGE121
的所有固定水道断面
Figure 586402DEST_PATH_IMAGE122
的左右岸水岸交汇点三维坐标（）
Figure 582039DEST_PATH_IMAGE123
、
Figure 985339DEST_PATH_IMAGE124
；
S43、将所有的三维坐标点
Figure 385227DEST_PATH_IMAGE125
、
Figure 670715DEST_PATH_IMAGE126
、
Figure 673306DEST_PATH_IMAGE127
、
Figure 603216DEST_PATH_IMAGE128
视为实测点共同组成水道地形测量散点。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定水道断面：根据拟开展水道观测河流的特性，选择各种类型卫星重访位置接近的河段，确定高精度测高卫星水道回波点所处河道横断面为基本水道断面，利用最新的高精度正射遥感影像信息在基本水道断面上下游每隔一定距离选择横断面作为固定水道断面；
S2、重构基本水道断面高精度耦合：采用基本水道断面测高卫星、以及基本水道断面附近的正射遥感影像卫星历史信息，通过星源重访时间、观测要素联合耦合，构建高精度基本水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；
在S2中，所述星源重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S21、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 252321DEST_PATH_IMAGE001
和正射遥感影像观测断面宽
Figure 376135DEST_PATH_IMAGE002
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 473535DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 886062DEST_PATH_IMAGE004
过程线图；
S22、求解测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、正射遥感影像观测断面宽时间点的 水位，或在
Figure 976378DEST_PATH_IMAGE005
过程线图中插值测高卫星观测水位时间点的断面水面宽、在
Figure 971010DEST_PATH_IMAGE006
过程线图中插值正射遥感影像观测断面宽时间点的水位；
S23、依据求解或插值的所有水位或水面宽数值，建立基本水道断面水位与断面宽函数
Figure 222999DEST_PATH_IMAGE007
，或点绘
Figure 122822DEST_PATH_IMAGE008
相关图；
S24、对
Figure 501982DEST_PATH_IMAGE009
数值插值或将
Figure 865967DEST_PATH_IMAGE010
相关图离散化，形成
Figure 226542DEST_PATH_IMAGE011
；
其中，
Figure 423780DEST_PATH_IMAGE011
为基本水道断面水位和断面宽集；
S25、选择至少各一次略低和略高于
Figure 855899DEST_PATH_IMAGE012
最近观测水位时间点，相近测次正射遥感影 像，查读河流左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure 746494DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 356598DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure 27751DEST_PATH_IMAGE015
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 201243DEST_PATH_IMAGE016
、
Figure 24974DEST_PATH_IMAGE017
构成左右岸水岸交汇点坐标与基本 断面水位的坐标集；
S3、重构固定水道断面耦合：采用基本水道断面测高卫星、基本水道断面附近的测绘卫星和正射遥感影像卫星历史信息，通过测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合，构建对应于基本水道断面的固定水道断面水位集；
通过测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合，构建固定水道断面的水位、水面宽及水岸交汇点坐标集；
在S3中，所述测高卫星、测绘卫星之间重访时间、水力联系耦合的实施步骤为：
S301、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 55247DEST_PATH_IMAGE018
和测绘卫星观测水位
Figure 151379DEST_PATH_IMAGE019
随 时间的联合分布函数，或点绘
Figure 676032DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 603537DEST_PATH_IMAGE021
过程线图；
S302、求解联合分布函数对应于
Figure 742394DEST_PATH_IMAGE022
的时间点集
Figure 135942DEST_PATH_IMAGE023
和
Figure 447975DEST_PATH_IMAGE024
，或在
Figure 246298DEST_PATH_IMAGE025
中 求解或插值对应
Figure 556056DEST_PATH_IMAGE026
所有出现时间点集
Figure 689097DEST_PATH_IMAGE023
，并在
Figure 555553DEST_PATH_IMAGE027
中求解或插值所有
Figure 395333DEST_PATH_IMAGE023
对应 的
Figure 938310DEST_PATH_IMAGE028
；
其中，
Figure 43800DEST_PATH_IMAGE029
为离散化的基本水道断面水位；
Figure 900898DEST_PATH_IMAGE030
为在
Figure 657501DEST_PATH_IMAGE023
时间点上测绘卫星观测水位；
Figure 309063DEST_PATH_IMAGE023
为时间点；
S303、计算所有
Figure 164499DEST_PATH_IMAGE031
的数学期望值
Figure 622025DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 170818DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 71909DEST_PATH_IMAGE034
作为测高卫星观测水位与测绘卫星观测水位的系统误差；
S304、建立第k个固定水道断面测绘卫星的数字地表模型观测水位
Figure 401259DEST_PATH_IMAGE035
的分布函 数，求解或插值时间点集
Figure 600159DEST_PATH_IMAGE036
对应的
Figure 816508DEST_PATH_IMAGE037
，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第k个 固定水道断面
Figure 137768DEST_PATH_IMAGE038
过程线图，并在图中插补时间点集
Figure 892097DEST_PATH_IMAGE039
对应的
Figure 442158DEST_PATH_IMAGE040
；
其中，
Figure 27861DEST_PATH_IMAGE040
为第
Figure 457705DEST_PATH_IMAGE039
时间点第k个固定断面水位；
S305、计算所有
Figure 267308DEST_PATH_IMAGE041
的数学期望值
Figure 870328DEST_PATH_IMAGE042
并加上测高卫星观测水位 与测绘卫星观测水位的系统误差
Figure 513799DEST_PATH_IMAGE043
，即
Figure 662015DEST_PATH_IMAGE044
为对应
Figure 453253DEST_PATH_IMAGE045
第k个固定水 道断面水位；
S4、重构河段水道地形：根据基本水道断面、固定水道断面水位、水岸交汇点坐标集，重构水道地形测量散点，根据成图比例和散点集绘制等高线成图。
2.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述水道包括天然河流、大型渠道、湖泊、水库的各类水体。
3.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述多星源包括但不限于安装激光或雷达高度计的测高卫星、遥感正射影像卫星、具有综合三维成像的资源或测绘卫星。
4.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：所述水道断面为在河流上布置的垂直于河流流向的断面。
5.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：在S1中，所述卫星重访位置指卫星在轨道运行期间重复经过的位置。
6.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：在S1中，所述测高卫星水道回波点指测高卫星发射的垂直于地球雷达或激光被河流水面反射位置。
7.根据权利要求1所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：在S3中，所述测高卫星、正射遥感影像卫星重访时间、观测要素联合耦合的实施步骤为：
S311、建立基本水道断面测高卫星观测水位
Figure 532068DEST_PATH_IMAGE046
和正射遥感影像观测第k个固定水道 断面宽
Figure 843094DEST_PATH_IMAGE047
随时间的联合分布函数，或点绘
Figure 411479DEST_PATH_IMAGE048
、
Figure 627697DEST_PATH_IMAGE049
过程线图；
S312、求解联合分布函数对应于
Figure 323251DEST_PATH_IMAGE050
的时间点集
Figure 738052DEST_PATH_IMAGE039
和
Figure 680600DEST_PATH_IMAGE051
，或在
Figure 928654DEST_PATH_IMAGE052
中求解 或插值对应
Figure 411588DEST_PATH_IMAGE053
所有出现时间点集
Figure 884158DEST_PATH_IMAGE054
，并在
Figure 545078DEST_PATH_IMAGE049
中求解或插值所有
Figure 532625DEST_PATH_IMAGE055
对应的
Figure 756933DEST_PATH_IMAGE056
；
其中，
Figure 897059DEST_PATH_IMAGE057
为第
Figure 243726DEST_PATH_IMAGE058
时间点第k个固定断面的水面宽；
S313、计算所有
Figure 656253DEST_PATH_IMAGE059
的数学期望值
Figure 231722DEST_PATH_IMAGE060
，建立对应
Figure 475622DEST_PATH_IMAGE061
的第k个固 定水道断面水位与断面宽集
Figure 740993DEST_PATH_IMAGE062
；
S314、选择至少各一次略低和略高于
Figure 640816DEST_PATH_IMAGE061
最近观测水位时间点，相近测次正射遥感影 像，查读第k个固定水道断面左右岸所对应的水岸交汇点坐标，构建三维坐标集
Figure 269244DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 118382DEST_PATH_IMAGE064
；
其中，
Figure 806852DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 193971DEST_PATH_IMAGE064
为第k个固定水道断面左右岸所对应的 水岸交汇点坐标与对应固定断面的三维坐标集。
8.根据权利要求7所述的一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，其特征在于：在S4中，所述重构水道地形测量散点的实施步骤为：
S41、获取基本水道断面对应于所有
Figure 111243DEST_PATH_IMAGE066
的左右岸水岸交汇点三 维坐标
Figure 329735DEST_PATH_IMAGE067
、
Figure 126789DEST_PATH_IMAGE068
；
S42、获取对应于所有
Figure 548675DEST_PATH_IMAGE069
的所有固定水道断面
Figure 784484DEST_PATH_IMAGE070
的左右岸水岸交汇点三维坐标
Figure 795165DEST_PATH_IMAGE071
、
Figure 573241DEST_PATH_IMAGE064
；
S43、将所有的三维坐标点
Figure 731690DEST_PATH_IMAGE072
、
Figure 990764DEST_PATH_IMAGE073
、
Figure 183848DEST_PATH_IMAGE074
、
Figure 322705DEST_PATH_IMAGE064
视为实测点共同组成水道地形测量散点。
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