WO2022188338A1 - 一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法 - Google Patents

一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法 Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to the technical field of water channel surveying and mapping applications, in particular to a high-precision water channel reconstruction method based on multi-star source information coupling.
  • the purpose of the present invention is to provide a high-precision water channel reconstruction method based on the coupling of multi-satellite source information in view of the above-mentioned deficiencies of the prior art, which can maximize the improvement of the existing satellite digital surface model.
  • the present invention provides a high-precision water channel reconstruction method based on multi-star source information coupling, comprising the following steps:
  • S1 Determine the water channel section: According to the characteristics of the river to be carried out for water channel observation, select the river sections that are close to the revisit position of various types of satellites, and determine the channel cross section where the high-precision altimetry satellite channel echo point is located as the basic water channel section.
  • the high-precision orthophoto remote sensing image information is used to select cross-sections at certain distances downstream of the basic waterway section as the fixed waterway section;
  • (H base i , B base i ) is the set of water level and cross-section width of the basic channel
  • H base i is the discretized water level of the basic channel section
  • H base i is the discretized water level of the basic channel section
  • H measurement base i (t j ) is the water level observed by the mapping satellite at the time point t j ;
  • H ki (t j ) is the water level of the kth fixed section at the tjth time point
  • the water channel includes various water bodies such as natural rivers, large channels, lakes and reservoirs.
  • multi-satellite sources include, but are not limited to, altimetry satellites equipped with laser or radar altimeters, remote sensing orthophoto satellites, resources with integrated three-dimensional imaging, or surveying and mapping satellites.
  • the water channel section is a section arranged on the river and perpendicular to the flow direction of the river.
  • the satellite revisit position refers to a position that the satellite repeatedly passes through during orbital operation.
  • the echo point of the water channel of the altimetry satellite refers to the position where the radar or laser emitted by the altimetry satellite is reflected by the water surface of the river perpendicular to the earth.
  • B ki (t j ) is the water surface width of the kth fixed section at the tjth time point
  • (x k left i , y k left i , H ki ), (x k right i , y k right i , H ki ) are the coordinates and corresponding A set of 3D coordinates for a fixed section.
  • All three-dimensional coordinate points (x base left i , y base left i , H base i ), (x base right i , y base right i , H base i ), (x k left i , y k left i) , H ki ), (x k right i , y k right i , H ki ) are regarded as the measured points together to form the waterway topographic survey scatter.
  • the beneficial effects of the invention are: by proposing a high-precision water channel reconstruction method based on multi-satellite source information coupling, the vertical and plane accuracy of the existing satellite digital surface model (GSM) for river water channels can be improved to the greatest extent, which can be used for lack of data.
  • GSM satellite digital surface model
  • Fig. 1 is the coupling principle diagram of the revisit time and observation elements of the altimetry satellite and the orthophoto satellite according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the revisit time and hydraulic connection coupling between the altimetry satellite and the surveying and mapping satellite of the present invention
  • Figure 3 shows the time point set 1 and the method for determining the water channel section.
  • the H base is the water level observed by the basic water channel section altimetry satellite;
  • H is the water level
  • H base i is the discretized water level of the basic channel section
  • H is the section width set;
  • B is the river width.
  • B base i is the basic channel section width;
  • t j is the time point set 1 and the method for determining the channel section
  • the river sections According to the characteristics of the river to be carried out for waterway observation, select the river sections with close revisit positions by various types of satellites, and determine the cross-section of the river channel where the high-precision altimetry satellite waterway echo point is located as the basic waterway cross-section, and use the latest high-precision orthophoto remote sensing
  • the image information selects cross-sections at certain distances downstream of the basic channel section as the fixed channel section.
  • the high-precision water level, water surface width and water bank intersection point of the basic channel section are constructed. set of coordinates.
  • H base i is the discretized water level of the basic channel section
  • (x base left i , y base left i , H base i ), (x base right i , y base right i , H base i ) are the coordinate sets that constitute the coordinates of the intersection of the left and right banks and the water level of the basic section.
  • a fixed channel section corresponding to the basic channel section is constructed.
  • water level set Through the joint coupling of altimetry satellites, orthophoto remote sensing image satellite revisit time, and observation elements, a coordinate set of water level, water surface width, and waterfront intersection points of a fixed channel section is constructed.
  • H base i is the discretized water level of the basic channel section
  • H measurement base i (t j ) is the water level observed by the mapping satellite at the time point t j ;
  • H ki (t j ) is the water level of the kth fixed section at the tjth time point
  • B ki (t j ) is the water surface width of the kth fixed section at the tjth time point
  • the water level of the fixed channel section, and the coordinate set of the intersection point of the water bank reconstruct the scattered points of the water channel topographic survey, and draw the water channel topographic map of the river section according to the relevant mapping requirements of the "Water Channel Observation Specification".
  • All three-dimensional coordinate points (x base left i , y base left i , H base i ), (x base right i , y base right i , H base i ), (x k left i , y k left i) , H ki ), (x k right i , y k right i , H ki ) are regarded as the measured points together to form the waterway topographic survey scatter.

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Abstract

一种基于多星源信息耦合的高精度水道重构方法，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。填补了基于卫星遥感信息测绘水道的空白、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；
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H 基(t)和正射遥感影像观测断面宽B 基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B 基(t)～t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B 基(t)～t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H 基(t)～t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H 基～f(B 基)，或点绘H 基～B 基相关图；
S24、对H 基～f(B 基)数值插值或将H 基～B 基相关图离散化，形成(H 基i，B 基i)；
其中，(H 基i，B 基i)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H 基i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(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)；
其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)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H 基(t)和测绘卫星观测水位H 测基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、H 测基(t)～t过程线图；
S302、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和H 测基i(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在H 测基(t)～t中求解或插值所有t j对应的H 测基i(t j)；
其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
H 测基i(t j)为在t j时间点上测绘卫星观测水位；
t j为时间点；
S303、计算所有H 测基i(t j)的数学期望值 H 测基i＝E(H 测基i(t j))和ΔH 基i＝H 基i-H 测基i，ΔH 基i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H 测k(t)的分布函数，求解或插值时间点集t j对应的H 测ki(t j)，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第k个固定水道断面H 测k(t)～t过程线图，并在图中插补时间点集t j对应的H 测ki(t j)；
其中，H 测ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面水位；
S305、计算所有H 测ki(t j)的数学期望值H 测ki＝E(H 测ki(t j))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ΔH 基i，即H ki＝H 测ki+ΔH 基i为对应H 基i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。
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H 基(t)和正射遥感影像观测第k个固定水道断面宽B k(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B k(t)～t过程线图；
S312、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和B ki(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在B k(t)～t中求解或插值所有t j对应的B ki(t j)；
其中，B ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面的水面宽；
S313、计算所有B ki(t j)的数学期望值 B ki＝E(B ki(t j))，建立对应H 基i的第k个固定水道断面水位与断面宽集(H ki，B ki)；
S314、选择至少各一次略低和略高于H 基i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(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)；
其中，(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)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H 基i，(i＝1，2，……n)的左右岸水岸交汇点三维坐标(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)；
S42、获取对应于所有H 基i，(i＝1，2，……n)的所有固定水道断面(k＝1，2，……m)的左右岸水岸交汇点三维坐标(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)；
S43、将所有的三维坐标点(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)、(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)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。
附图说明
图1为本发明测高卫星与正射影像卫星重访时间、观测要素耦合原理图；
图2为本发明测高卫星与测绘卫星重访时间、水力联系耦合原理图；
图3为时间点集一、水道断面确定方法。
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，下面结合附图，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。
请参阅图1-2所示，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。
其中，图1中，H 基为基本水道断面测高卫星观测水位；
B 基为正射遥感影像观测断面宽；t为时间；
图2中，H为水位；H 基i为离散化的基本水道断面水位；
H为断面宽集；B为河宽。B 基i为基本水道断面宽；
图3中，t j为时间点集一、水道断面确定方法
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。
二、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H 基(t)和正射遥感影像观测断面宽B 基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B 基(t)～t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B 基(t)～t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H 基(t)～t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H 基～f(B 基)，或点绘H 基～B 基相关图；
S24、对H 基～f(B 基)数值插值或将H 基～B 基相关图离散化，形成基本水道断面水位和断面宽集(H 基i，B 基i)；
S25、选择至少各一次略低和略高于H 基i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(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)。
其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)为构成左右岸水岸交汇点坐标与基本断面水位的坐标集。
三、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H 基(t)和测绘卫星观测水位H 测基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、H 测基(t)～t过程线图；
S302、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和H 测基i(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在H 测基(t)～t中求解或插值所有t j对应的H 测基i(t j)；
其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
H 测基i(t j)为在t j时间点上测绘卫星观测水位；
t j为时间点；
S303、计算所有H 测基i(t j)的数学期望值H 测基i＝E(H 测基i(t j))和ΔH 基i＝H 基i-H 测基i，ΔH 基i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H 测k(t)的分布函数，求解或插值时间点集t j对应的H 测ki(t j)，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第k个固定水道断面H 测k(t)～t过程线图，并在图中插补时间点集t j对应的H 测ki(t j)；
其中，H 测ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面水位；
S305、计算所有H 测ki(t j)的数学期望值H 测ki＝E(H 测ki(t j))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ΔH 基i，即H ki＝H 测ki+ΔH 基i为对应H 基i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H 基(t)和正射遥感影像观测第k个固定水道断面断面宽B k(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B k(t)～t过程线图；
S312、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和B ki(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在B k(t)～t中求解或插值所有t j对应的B ki(t j)；
其中，B ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面的水面宽；
S313、计算所有B ki(t j)的数学期望值B ki＝E(B ki(t j))，建立对应H 基i的第k个固定水道断面水位与断面宽集(H ki，B ki)；
S314、选择至少各一次略低和略高于H 基i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(x k左i，y k左i，H ki)、 (x k右i，y k右i，H ki)。其中，(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)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。
四、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H 基i，(i＝1，2，……n)的左右岸水岸交汇点三维坐标(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)；
S42、获取对应于所有H 基i，(i＝1，2，……n)的所有固定水道断面(k＝1，2，……m)的左右岸水岸交汇点三维坐标()(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)；
S43、将所有的三维坐标点(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)、(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)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H 基(t)和正射遥感影像观测断面宽B 基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B 基(t)～t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B 基(t)～t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H 基(t)～t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H 基～f(B 基)，或点绘H 基～B 基相关图；
    S24、对H 基～f(B 基)数值插值或将H 基～B 基相关图离散化，形成(H 基i，B 基i)；
    其中，(H 基i，B 基i)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H 基i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(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)；
    其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
    (x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)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H 基(t)和测绘卫星观测水位H 测基(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、H 测基(t)～t过程线图；
    S302、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和H 测基i(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在H 测基(t)～t中求解或插值所有t j对应的H 测基i(t j)；
    其中，H 基i为离散化的基本水道断面水位；
    H 测基i(t j)为在t j时间点上测绘卫星观测水位；
    t j为时间点；
    S303、计算所有H 测基i(t j)的数学期望值H 测基i＝E(H 测基i(t j))和ΔH 基i＝H 基i-H 测基i，ΔH 基i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H 测k(t)的分布函数，求解或插值时间点集t j对应的H 测ki(t j)，或点绘测绘卫星的数字地表模型的第k个固定水道断面H 测k(t)～t过程线图，并在图中插补时间点集t j对应的H 测ki(t j)；
    其中，H 测ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面水位；
    S305、计算所有H 测ki(t j)的数学期望值H 测ki＝E(H 测ki(t j))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ΔH 基i，即H ki＝H 测ki+ΔH 基i为对应H 基i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H 基(t)和正射遥感影像观测第k个固定水道断面宽B k(t)随时间的联合分布函数，或点绘H 基(t)～t、B k(t)～t过程线图；
    S312、求解联合分布函数对应于H 基i的时间点集t j和B ki(t j)，或在H 基(t)～t中求解或插值对应H 基i所有出现时间点集t j，并在B k(t)～t中求解或插值所有t j对应的B ki(t j)；
    其中，B ki(t j)为第t j时间点第k个固定断面的水面宽；
    S313、计算所有B ki(t j)的数学期望值B ki＝E(B ki(t j))，建立对应H 基i的第k个固定水道断面水位与断面宽集(H ki，B ki)；
    S314、选择至少各一次略低和略高于H 基i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(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i， yk右i，H ki)；
    其中，(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)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H 基i，(i＝1，2，……n)的左右岸水岸交汇点三维坐标(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)；
    S42、获取对应于所有H 基i，(i＝1，2，……n)的所有固定水道断面(k＝1，2，……m)的左右岸水岸交汇点三维坐标(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)；
    S43、将所有的三维坐标点(x 基左i，y 基左i，H 基i)、(x 基右i，y 基右i，H 基i)、(x k左i，y k左i，H ki)、(x k右i，y k右i，H ki)视为实测点共同组成水道地形测量散点。
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