水利信息技术第五章信息处理

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1、1规划和前期准备规划和前期准备信息采集信息采集信息处理信息处理地理信息系统地理信息系统管理信息系统设计及应用管理信息系统设计及应用水利信息仿真与决策水利信息仿真与决策水利信息技术水利信息技术水利信息技术概述水利信息技术概述精确农业水利技术及推广精确农业水利技术及推广信息传输与自动测报系统信息传输与自动测报系统2第五章第五章 要求要求.了解水位数据(整编)包括哪些内容。了解水位数据(整编)包括哪些内容。.掌握水位流量关系曲线的推求。掌握水位流量关系曲线的推求。.熟悉农田信息处理的内容。熟悉农田信息处理的内容。4.降雨量整理的方法、步骤。降雨量整理的方法、步骤。5.水质信息整编的方法。水质信息整编

2、的方法。6.水利遥感信息解译途径。水利遥感信息解译途径。3第五章第五章 水利信息处理水利信息处理 水位资料整编水位资料整编 15农田信息整理农田信息整理 3流量数据处理流量数据处理 24第五章第五章 水利信息处理水利信息处理 降雨量数据处理降雨量数据处理 45遥感信息解译遥感信息解译 6水质数据处理水质数据处理 55第一节第一节 水位资料整编水位资料整编一、校核原始记录一、校核原始记录二、水位资料的插补二、水位资料的插补三、水位的合理性检查三、水位的合理性检查6第一节第一节 水位资料整编水位资料整编在水尺零点高程考证无误的基础上,校核原始水在水尺零点高程考证无误的基础上,校核原始水位观测记录的

3、逐时水位、逐日平均水位、各月和全位观测记录的逐时水位、逐日平均水位、各月和全年的最高、最低水位及其发生日期、以及备注的河年的最高、最低水位及其发生日期、以及备注的河干、断流、冰情的起止日期等是否正确。尤其应对干、断流、冰情的起止日期等是否正确。尤其应对水情变化急剧、更换水尺和水尺零高变动时的水位水情变化急剧、更换水尺和水尺零高变动时的水位值作重点校核,对水位特征值和日平均水位进行逐值作重点校核,对水位特征值和日平均水位进行逐个校核,以保证全部水位记录和统计数据不发生差个校核,以保证全部水位记录和统计数据不发生差错。错。一、校核原始记录一、校核原始记录7第一节第一节 水位资料整编水位资料整编对缺

4、测水位应插补,插补方法有:对缺测水位应插补,插补方法有:1.直线插补法直线插补法 适用情况:当缺测时间内的水位变化平缓,或适用情况:当缺测时间内的水位变化平缓,或水位变化虽然较大但涨落趋势比较均匀一致时。水位变化虽然较大但涨落趋势比较均匀一致时。用缺测时段两端的水位值按时间比例直线内插用缺测时段两端的水位值按时间比例直线内插出缺测期的水位值。出缺测期的水位值。1tit2tt1Z2ZZ二、水位资料的插补二、水位资料的插补8 2.水位相关插补法水位相关插补法适用情况:缺测期较长,水位涨落交替发生,且河道无较大冲淤变化时。适用情况:缺测期较长,水位涨落交替发生,且河道无较大冲淤变化时。建立本站与邻站

5、的同时水位或相应水位的相关曲线,据此进行插补。建立本站与邻站的同时水位或相应水位的相关曲线,据此进行插补。上Z下ZZ上Z下Z1下Z1上Z1上Z1上Z1下Z第一节第一节 水位资料整编水位资料整编二、水位资料的插补二、水位资料的插补9 3.连过程线插补法连过程线插补法 适用情况:缺测期水位有起伏变化,而上下游站区适用情况:缺测期水位有起伏变化,而上下游站区间径流增减不多,冲淤变化不大,两地水位过程线间径流增减不多,冲淤变化不大,两地水位过程线大致相似时,可参照上下游站水位变化趋势,连绘大致相似时,可参照上下游站水位变化趋势,连绘出本站缺测期的水位过程线进行插补。出本站缺测期的水位过程线进行插补。第

6、一节第一节 水位资料整编水位资料整编二、水位资料的插补二、水位资料的插补10第一节第一节 水位资料整编水位资料整编水位过程线直观检查有无不合理的地方。水位过程水位过程线直观检查有无不合理的地方。水位过程线与降雨过程对照检查有无不合理的地方。线与降雨过程对照检查有无不合理的地方。三、水位的合理性检查三、水位的合理性检查11第二节第二节 流量数据处理流量数据处理一、一、水位水位流量流量关系曲线的确定关系曲线的确定二、二、ZQ关系曲线的延长和移用关系曲线的延长和移用三、水文数据处理成果的刊布三、水文数据处理成果的刊布12第二节第二节 流量数据处理流量数据处理一、一、ZQ关系确定关系确定一个测站的一个

7、测站的水位流量关系水位流量关系是指基本水尺断面处的水位与是指基本水尺断面处的水位与通过该断面的流量之间的关系。根据实测流量成果,便通过该断面的流量之间的关系。根据实测流量成果,便可点绘水位与流量之间的关系。可点绘水位与流量之间的关系。水位与流量之间的关系,有的表现为稳定的关系,水位与流量之间的关系,有的表现为稳定的关系,有的则为不稳定的关系。有的则为不稳定的关系。13(1)稳定的水位流量关系)稳定的水位流量关系 由曼宁公式由曼宁公式知,水位流量关系稳定的条件是:在同一水位下,知,水位流量关系稳定的条件是:在同一水位下,n、A、R、s 等因素保持不变,或虽有变化,但能相互补偿。等因素保持不变,或

8、虽有变化,但能相互补偿。(一)人工渠道水位流量关系(一)人工渠道水位流量关系 均为稳定的水位流量关系。不同断面形状的水位断面、水均为稳定的水位流量关系。不同断面形状的水位断面、水位流速、水位流量关系可用函数表达。位流速、水位流量关系可用函数表达。(二)天然河流水位流量关系的分析(二)天然河流水位流量关系的分析 天然河道一般属宽浅型河道,水面宽远大于水深。天然河道一般属宽浅型河道,水面宽远大于水深。1水位面积关系曲线水位面积关系曲线 没有明显冲淤变化的测站,稳定的水位面积关系曲线应为单没有明显冲淤变化的测站,稳定的水位面积关系曲线应为单一曲线。对于宽浅型河道有:一曲线。对于宽浅型河道有:一、水位

9、流量关系曲线的绘制一、水位流量关系曲线的绘制21321SRAnQ第二节第二节 流量数据处理流量数据处理14可知,稳定的水位面积关系曲线的重要特征是:曲线的斜率是河宽的倒数。可知,稳定的水位面积关系曲线的重要特征是:曲线的斜率是河宽的倒数。BBZZAZ1图图1 稳定的水位流量、水位稳定的水位流量、水位面积、水位流速关系曲线面积、水位流速关系曲线图图2 水位面积关系曲线水位面积关系曲线15随断面形状的不同,水位面积曲线如下性质:随断面形状的不同,水位面积曲线如下性质:单式河槽,河宽渐变增大,曲线下凹。单式河槽,河宽渐变增大,曲线下凹。复式河槽,漫滩水位处,河宽突变,曲线下凹。复式河槽,漫滩水位处,

10、河宽突变,曲线下凹。矩形断面或矩形断面或U型断面,高水时,河宽接近常数,曲线近似直型断面,高水时,河宽接近常数,曲线近似直线。线。上窄下宽断面,河宽随水位升高变小,曲线出现反曲。上窄下宽断面,河宽随水位升高变小,曲线出现反曲。图图3 复式河槽的水位面积关系曲线复式河槽的水位面积关系曲线16 2.水位流速关系曲线水位流速关系曲线 (5-1)式对水深求导:式对水深求导:因因 ,所以,所以 故:故:即,曲线上凹。即,曲线上凹。又又故:曲线的渐近线与纵轴平行。故:曲线的渐近线与纵轴平行。当断面出现漫滩或有深潭时,由于漫滩或潭顶处过水断面发当断面出现漫滩或有深潭时,由于漫滩或潭顶处过水断面发生突变,断面

11、平均流速的变化不连续,从而使水位流速关系生突变,断面平均流速的变化不连续,从而使水位流速关系曲线发生反曲。曲线发生反曲。2222122)1(dKddVddKdddVdKV101022ddVd0limlim12dKdddVdd17图图5 漫滩时的水位流速关系漫滩时的水位流速关系曲线曲线图图6 断面有深潭时的水断面有深潭时的水位流速关系曲线位流速关系曲线18 3.水位流量关系曲线水位流量关系曲线 (5-2)式对水深求导:)式对水深求导:因因 故故 即,曲线下凹。即,曲线下凹。二、不稳定的水位流量关系二、不稳定的水位流量关系 不稳定的水位流量关系,是指测验河段受断而冲淤、洪水涨不稳定的水位流量关系,

12、是指测验河段受断而冲淤、洪水涨落、变动回水或其它因素的个别或综合影响,使落、变动回水或其它因素的个别或综合影响,使水位与流量水位与流量间的关系不呈单值函数关系间的关系不呈单值函数关系。分析这种水位流量关系的特征,。分析这种水位流量关系的特征,是流量资料整编中的基本课题之一。是流量资料整编中的基本课题之一。2222133)1(dKddQddKdddQdKQ011y022ddQd19 1.受洪水涨落影响的水位流量关系受洪水涨落影响的水位流量关系 洪水涨落影响,是指在涨落水过程中因洪水波传播引起不同洪水涨落影响,是指在涨落水过程中因洪水波传播引起不同的附加比降,使断面流量与同水位下稳定流流量相比,呈

13、现的附加比降,使断面流量与同水位下稳定流流量相比,呈现有规律的增大或减小的现象。对应的水位流量关系呈逆时针有规律的增大或减小的现象。对应的水位流量关系呈逆时针绳套曲线。绳套曲线。ZtuLZ20 基本流量公式基本流量公式 由曼宁公式:由曼宁公式:注意同水位下注意同水位下 为定值,故有:为定值,故有:称称 为涨落率,称为涨落率,称 为校正因素。为校正因素。关系曲线特征关系曲线特征 水位面积关系曲线为单一线,水位流速、水位流量关水位面积关系曲线为单一线,水位流速、水位流量关系曲线为逆时针绳套曲线。系曲线为逆时针绳套曲线。2/13/21SRnV RAn、2/1c2/1c2/12/12/12/12/12

14、/13/2)tZSu11()tZSu11()tuZ()LZ()(1cccccQSKSKSKSSKSKSRnAVAQtZ(6-12)2/1c)tZSu11(21这是因为同水位比较:这是因为同水位比较:涨水时,涨水时,落水时,落水时,各水力要素极值出现顺序各水力要素极值出现顺序 1)最高水位出现在最大流量之后)最高水位出现在最大流量之后 证:取微小河段证:取微小河段AB,因洪水波在运动中发生展开与扭曲变因洪水波在运动中发生展开与扭曲变形,使下游断面流量过程线变胖。涨水时上断面形,使下游断面流量过程线变胖。涨水时上断面A的流量的流量大于下断面大于下断面B 的流量,的流量,A 断面峰点过后开始落水,断

15、面峰点过后开始落水,B断面断面仍在涨水。在时刻仍在涨水。在时刻 将会有将会有 ,如图,如图7(b)所示。所示。cQQ1)tZSu11(0Z2/1ccQQ1)tZSu11(0Z2/1ctBAQQ22考虑到在考虑到在微小河段,流量微小河段,流量的沿程变化可以忽略的沿程变化可以忽略,即,即认为在认为在 时刻有时刻有由非恒定流连续方程:由非恒定流连续方程:知知 即,在即,在 时刻时刻B断面出现了最高水位。由于断面出现了最高水位。由于AB是微小河段,在宏观上可看作同一断面是微小河段,在宏观上可看作同一断面,故最高水位,故最高水位出现在最大流量之后。出现在最大流量之后。0tALQ0tAtt0LQ23 2)

16、最大流速出现在最大流量之前)最大流速出现在最大流量之前 证:证:因最大流量出现时,因最大流量出现时,可知,可知 由于此时最由于此时最高水位尚未出现,仍属涨水段,故高水位尚未出现,仍属涨水段,故说明最大流量出现之前流速已经开始减小,即最大流速已经出现说明最大流量出现之前流速已经开始减小,即最大流速已经出现过了。过了。3)最大比降)最大比降(最大涨率最大涨率)出现在最大流速之前出现在最大流速之前 借用明渠均匀流公式借用明渠均匀流公式dtdVAdtdAVdtdQVAQ0dtdQ0dtdVAdtdAV000dtdVdtdAdtdZSRCV24考虑到天然河道属宽浅型明渠,水力半径近似为水深,又河段考虑到

17、天然河道属宽浅型明渠,水力半径近似为水深,又河段较顺直,非恒定流时,流线近似平行,水流属渐变流。故较顺直,非恒定流时,流线近似平行,水流属渐变流。故表达河道中的非恒定流流速时误差不大,由此可得表达河道中的非恒定流流速时误差不大,由此可得当最大流速出现时当最大流速出现时 故故最大流速出现时最高水位尚未出现,仍在涨水最大流速出现时最高水位尚未出现,仍在涨水必有必有 说明比降已经开始减小,最大比降已经出现过了。说明比降已经开始减小,最大比降已经出现过了。ShCVdtdhSCdtdShCdtdVVShCVShCV222220dtdV0dtdhSdtdSh0dtdh0dtdS25结论:洪水期各水力因素出

18、现顺序为:结论:洪水期各水力因素出现顺序为:复式绳套中后一个绳套较前一个绳套偏左复式绳套中后一个绳套较前一个绳套偏左 通常,把通常,把单次洪水所形成的绳套线称为单式绳套单次洪水所形成的绳套线称为单式绳套曲线。若一次洪水上涨后曲线。若一次洪水上涨后尚未退完,另一次洪水又接踵而至,形成尚未退完,另一次洪水又接踵而至,形成连续洪峰,与此相应的洪水绳套连续洪峰,与此相应的洪水绳套曲线称复式绳套曲线称复式绳套曲线。曲线。出现连续洪水时,因河道调蓄作用使河谷蓄水,导致后一次洪水的比降减出现连续洪水时,因河道调蓄作用使河谷蓄水,导致后一次洪水的比降减小。因此,同水位的流量也较前一次洪水时小,这便使复式绳套中

19、的后一小。因此,同水位的流量也较前一次洪水时小,这便使复式绳套中的后一绳套曲线较前一绳套位置偏左,如图的水位流量关系绳套曲线较前一绳套位置偏左,如图的水位流量关系maxmaxmaxmaxZQVS26冲淤情况分类冲淤情况分类 1)不经常性冲淤)不经常性冲淤 冲淤变化只发生在几次较短时段以内,而两次冲淤变化之间冲淤变化只发生在几次较短时段以内,而两次冲淤变化之间的相当长时段内水位流量关系保持稳定,这种短时段内的冲的相当长时段内水位流量关系保持稳定,这种短时段内的冲淤称为不经常性冲淤。淤称为不经常性冲淤。反映在水位流量、水位面积关系图上,反映在水位流量、水位面积关系图上,其基本持点是关系点明显成为随

20、时间分布的几个组带,冲淤其基本持点是关系点明显成为随时间分布的几个组带,冲淤期即为由一个组带向另一个组带的过渡时期,如图所示。期即为由一个组带向另一个组带的过渡时期,如图所示。2)经常性冲淤)经常性冲淤 各次冲淤程度不同,没有比较确定的稳定阶段、这种冲淤便各次冲淤程度不同,没有比较确定的稳定阶段、这种冲淤便是经常性冲淤是经常性冲淤。反映在水位流量、水位面积关系图上,关系。反映在水位流量、水位面积关系图上,关系点分布非常散乱。点分布非常散乱。273)普遍冲淤)普遍冲淤 控制断面或控制河段出现均匀一致的冲淤,称为普遍冲控制断面或控制河段出现均匀一致的冲淤,称为普遍冲淤。淤。它的基本特点是冲淤前后横

21、断面的形状相似,纵断它的基本特点是冲淤前后横断面的形状相似,纵断面比降也基本一致。面比降也基本一致。284)局部冲淤)局部冲淤 横断面形状在冲淤前后剧烈改变,或者纵断面冲淤变化交替出横断面形状在冲淤前后剧烈改变,或者纵断面冲淤变化交替出现,改变了河道的纵比降,称为局部冲淤。现,改变了河道的纵比降,称为局部冲淤。图8 普遍冲淤图9 局部冲淤29 在水位流量、水位面积关系图上,曲线趋势在冲淤前后有所改变,其变动在水位流量、水位面积关系图上,曲线趋势在冲淤前后有所改变,其变动程度与冲淤严重程度有关。若程度与冲淤严重程度有关。若冲淤不严重,即冲淤增减的面积占全断面比冲淤不严重,即冲淤增减的面积占全断面

22、比例较小,高水时有良好控制条件,则水位流量、水位面积关系曲线呈现扫例较小,高水时有良好控制条件,则水位流量、水位面积关系曲线呈现扫帚形帚形,若冲淤严重则冲淤前后曲线形状可能有较大变化。,若冲淤严重则冲淤前后曲线形状可能有较大变化。冲淤情况分析冲淤情况分析 1)切线比较法)切线比较法 稳定的水位面积关系稳定的水位面积关系曲线的斜率是水面宽的倒曲线的斜率是水面宽的倒数,对于有冲淤发生的断数,对于有冲淤发生的断面,此关系并不成立。在面,此关系并不成立。在图图10中中,当水位增加当水位增加dZ30,引起面积增加,引起面积增加 ,若这时断面发生冲刷,冲刷引起的面积,若这时断面发生冲刷,冲刷引起的面积增量

23、为增量为 ,此时水位面积关系线的斜率为此时水位面积关系线的斜率为反之,淤积时面积增量为反之,淤积时面积增量为落水情况分析落水情况分析类似,水位下降类似,水位下降 引起的面积增量为引起的面积增量为冲刷时冲刷时面积增量为面积增量为淤积时淤积时面积增量为面积增量为BdAdZdAdAdZdAdZ11211dA2dA2dABdAdZdAdAdZdAdZ1121涨冲涨冲涨淤涨淤2dA1dAdZBdAdZdAdAdZdAdAdZdAdZ112121落落淤淤2dABdAdZdAdAdZdAdAdZdAdZ112121落落冲冲3132 2)冲淤过程线法)冲淤过程线法 a.平均河底高程过程线法平均河底高程过程线法

24、 b.同水位面积过程线法同水位面积过程线法 ZtZ1Z2Z将水位将水位 和和 对应的断面移动到对应的断面移动到水位水位 处,再计处,再计算面积,此即同水算面积,此即同水位面积的含义。位面积的含义。1Z2ZZ333)横断面图比较法)横断面图比较法 3.受变动回水影响的水位流量关系受变动回水影响的水位流量关系 测流断面下游水体水位的变化,将导致该断面水面比降和流测流断面下游水体水位的变化,将导致该断面水面比降和流量的变化,在水位流量关系图上使同水位下比降或落差大的量的变化,在水位流量关系图上使同水位下比降或落差大的关系点偏右、小的偏左,下游水体水位的变化对水位流量关关系点偏右、小的偏左,下游水体水

25、位的变化对水位流量关系的这种影响,称为变动回水影响。系的这种影响,称为变动回水影响。天然河流中,天然河流中,产生变动回水的原因产生变动回水的原因一般有:洪水期干、支流一般有:洪水期干、支流的相互顶托,下游湖、库或海洋等水体水位的的变化,下游的相互顶托,下游湖、库或海洋等水体水位的的变化,下游渠道闸门的启闭,下游河道壅水或水草丛生与冰凌阻塞等。渠道闸门的启闭,下游河道壅水或水草丛生与冰凌阻塞等。34受变动回水影响的流量公式受变动回水影响的流量公式由曼宁公式由曼宁公式同水位下两流量比值同水位下两流量比值或或公式意义:同水位下比较,落差大,流量大。公式意义:同水位下比较,落差大,流量大。2/13/2

26、1SARnQ 2/121212/1212/123/22/113/22111ZZQQSSSRAnSRAnQQ2121ZZQQ基本水尺断面基本水尺断面位于位于两比降断面中间两比降断面中间基本水尺断面基本水尺断面不位于不位于两比降断面中间两比降断面中间35 4.受水草及结冰水位流量关系受水草及结冰水位流量关系 水草生长的主要影响是使过水面积减小,而糙率增大,水草生长的主要影响是使过水面积减小,而糙率增大,因壅水使比降减小,从而导致流量减小。反映在水位流量因壅水使比降减小,从而导致流量减小。反映在水位流量关系图上,受水草影响的各关系点都分布在畅流期水位流关系图上,受水草影响的各关系点都分布在畅流期水位

27、流量关系曲线的左侧。量关系曲线的左侧。当测站受结冰影响时,因冰期水道的过水断面面积减小,当测站受结冰影响时,因冰期水道的过水断面面积减小,糙率增大,也会使相同水位的流量减小,关系点也偏于畅糙率增大,也会使相同水位的流量减小,关系点也偏于畅流期水位流量关系曲线的左侧。流期水位流量关系曲线的左侧。5.受混合影响水位流量关系受混合影响水位流量关系 同一测站的水位流量关系,同时受到两种或两种以上因同一测站的水位流量关系,同时受到两种或两种以上因素的明显影响,称为受混合影响。例如,冲淤与洪水涨落,素的明显影响,称为受混合影响。例如,冲淤与洪水涨落,冲淤与变动回水,洪水涨落与变动回水混合影响等。冲淤与变动

28、回水,洪水涨落与变动回水混合影响等。36 测站测流时,由于施测条件限制或其他种种原因,致使最高水位或测站测流时,由于施测条件限制或其他种种原因,致使最高水位或最低水位的流量缺测或漏测,在这种情况下,须将水位流量关系曲最低水位的流量缺测或漏测,在这种情况下,须将水位流量关系曲线作线作高、低水部分的外延高、低水部分的外延,才能得到完整的流量过程。,才能得到完整的流量过程。1.根据水位面积、水位流速关系外延根据水位面积、水位流速关系外延 河床稳定的测站,水位面积、水位流速关系点常较密集,曲线趋河床稳定的测站,水位面积、水位流速关系点常较密集,曲线趋势较明确,可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。势较

29、明确,可根据这两根线来延长水位流量关系曲线。2.根据水力学公式外延根据水力学公式外延 此法实质上与上法相同,只是在延长此法实质上与上法相同,只是在延长ZV曲线时,利用水力学公曲线时,利用水力学公式计算出需要延长部分的式计算出需要延长部分的V值。最常见的是用曼宁公式计算出需要值。最常见的是用曼宁公式计算出需要延长部分的延长部分的V值,并用平均水深值,并用平均水深 代替水力半径代替水力半径R。由于大断面资料已。由于大断面资料已知,因此关键在于确定高水时的河床糙率知,因此关键在于确定高水时的河床糙率n和水面比降和水面比降I。第二节第二节 流量数据处理流量数据处理二、二、ZQ关系曲线的延长和移用关系曲

30、线的延长和移用(一)延长(一)延长37 规划设计工作中,常常遇到设计断面处缺乏实测数据,这时就需要将规划设计工作中,常常遇到设计断面处缺乏实测数据,这时就需要将邻邻近水文站近水文站的的水位流量关系水位流量关系移用到设计断面上。移用到设计断面上。当设计断面与水文站相距不远且两断面间的区间流域面积不大,河段内无当设计断面与水文站相距不远且两断面间的区间流域面积不大,河段内无明显的出流与人流的情况下,在设计断面设立临时水尺,与水文站同步明显的出流与人流的情况下,在设计断面设立临时水尺,与水文站同步观测水位。因两断面中、低水时同一时刻的流量大致相等,所以可用设观测水位。因两断面中、低水时同一时刻的流量

31、大致相等,所以可用设计断面的水位与水文站断面同时刻水位所得的流量点绘关系曲线,再将计断面的水位与水文站断面同时刻水位所得的流量点绘关系曲线,再将高水部分进行延长,即得高水部分进行延长,即得设计断面的水位流量关系曲线。设计断面的水位流量关系曲线。当设计断面与水文站的河道有出流或入流时,则主要依靠水力学的办法来当设计断面与水文站的河道有出流或入流时,则主要依靠水力学的办法来推算设计断面的水位流量关系。推算设计断面的水位流量关系。第二节第二节 流量数据处理流量数据处理二、二、ZQ关系曲线的延长和移用关系曲线的延长和移用(二)移用(二)移用38 水文资料的水文资料的来源来源,主要是由国家水文站网按全国

32、统一规,主要是由国家水文站网按全国统一规定对观测的数据进行处理后的资料,即由主管单位分流定对观测的数据进行处理后的资料,即由主管单位分流域、干支流及上下游,每年刊布一次的域、干支流及上下游,每年刊布一次的水文年鉴水文年鉴。水文。水文年鉴仅刊布各水文测站的基本资料。年鉴仅刊布各水文测站的基本资料。1986年起陆续实行年起陆续实行计算机存储、检索。计算机存储、检索。年鉴中载有:测站分布图,水文站说明表及位置图,年鉴中载有:测站分布图,水文站说明表及位置图,各站的水位、流量、泥沙、水温、冰凌、水化学、地下各站的水位、流量、泥沙、水温、冰凌、水化学、地下水、降水量、蒸发量等资料。水、降水量、蒸发量等资

33、料。第二节第二节 流量数据处理流量数据处理三、水文数据成果的刊布三、水文数据成果的刊布39水文年鉴 40第三节第三节 农田信息整理农田信息整理一、农田气候信息处理一、农田气候信息处理二、土壤信息处理二、土壤信息处理三、生物信息的处理三、生物信息的处理41计算机硬件系统 l 接口电路接口电路 l 计算机计算机 l 计算机输入输出设备计算机输入输出设备 1 1硬件部分硬件部分42通过对农田生物信息的综合处理,可以发现农田生态系统更深通过对农田生物信息的综合处理,可以发现农田生态系统更深层次的东西,根据需要,开发信息综合处理模拟优化软件,以层次的东西,根据需要,开发信息综合处理模拟优化软件,以便实现

34、农田管理措施的优化。便实现农田管理措施的优化。2 2软件部分软件部分1)信息预处理软件方法:方法:数据平滑法、图谱叠加平均法、厢车式平均法、数据平滑法、图谱叠加平均法、厢车式平均法、傅里叶变换滤波法、小波变换等。傅里叶变换滤波法、小波变换等。2)信息提取软件n 弱信息弱信息-计算机差谱技术、计算机导数技术;计算机差谱技术、计算机导数技术;n 多元信息多元信息-应用化学计量学多组分分析方法所编制的软件有:应用化学计量学多组分分析方法所编制的软件有:逐逐步回归分析法(步回归分析法(SRASRA)、主成分回归法()、主成分回归法(PCRPCR)、偏最小二乘法)、偏最小二乘法(PLSPLS)等。)等。

35、n 纹理特征信息纹理特征信息-利用逐步判别法、主成分分析法、聚类分析法等。利用逐步判别法、主成分分析法、聚类分析法等。3)信息综合处理、模拟和优化软件43第三节第三节 农田信息整理农田信息整理一、农田气候信息处理一、农田气候信息处理44第三节第三节 农田信息整理农田信息整理二、土壤信息处理二、土壤信息处理n 多路传感器多路传感器n 系统信息采集主机、系统信息采集主机、微机及外设等微机及外设等 45第三节第三节 农田信息整理农田信息整理二、土壤信息处理二、土壤信息处理1 1传感器传感器 n 水势水势n 水位水位n 温度温度n 离子总浓度离子总浓度n 相对湿度相对湿度 2 2系统主机系统主机n 程

36、控多路开关阵列程控多路开关阵列n 衡流源衡流源n 隔离变送放大器隔离变送放大器n 12位位A/D变换器变换器(一)系统构成(一)系统构成 46第三节第三节 农田信息整理农田信息整理二、土壤信息处理二、土壤信息处理(二)系统功能(二)系统功能1 1信息采集信息采集 2 2信息处理与显示信息处理与显示3 3信息管理信息管理4 4灌溉管理灌溉管理47第三节第三节 农田信息整理农田信息整理三、生物信息处理三、生物信息处理(一)计算机图像处理技术的概念(一)计算机图像处理技术的概念 类别类别描述形式描述形式描述的对象描述的对象二值图像二值图像f(x,y)=0,1文字、线条图、指纹等文字、线条图、指纹等浓

37、淡图像浓淡图像0f(x,y)2n1黑白照片、一般黑白照片、一般 n=68彩色图像彩色图像fi(x,y),i=R,G,B以三基色表示的彩色图像以三基色表示的彩色图像多光谱图像多光谱图像fi(x,y),i=1,2,m遥感图像,一般遥感图像,一般 m=48立体图像立体图像fL,fR由左、右视点得到的同一物体的象对由左、右视点得到的同一物体的象对动态图像动态图像(时间序列)(时间序列)ft(x,y),t=t1,t2,tn动态分析、动画制作等动态分析、动画制作等数字图像的类别数字图像的类别 48第三节第三节 农田信息整理农田信息整理三、生物信息处理三、生物信息处理(二)图像输入方法(二)图像输入方法n

38、照片、胶片或实地拍摄的电视图像等一系列模拟图像,在输入照片、胶片或实地拍摄的电视图像等一系列模拟图像,在输入计算机的过程中,由输入设备(用数码照相机和数码摄像机拍计算机的过程中,由输入设备(用数码照相机和数码摄像机拍摄的为数字图像,可直接输入计算机)将其转换成二维阵列摄的为数字图像,可直接输入计算机)将其转换成二维阵列(XN)个象素,然后将这些点阵的灰度信息(包括色彩信息)个象素,然后将这些点阵的灰度信息(包括色彩信息)数字化数字化n 每一象元的灰度值是从每一象元的灰度值是从0到到255中的某一个值,而彩色信息是将中的某一个值,而彩色信息是将自然界的各种颜色分解成红(自然界的各种颜色分解成红(

39、R)、绿()、绿(G)、蓝()、蓝(B)3种基色,种基色,每种基色又分成每种基色又分成0到到255个不同的数量级,几乎所有颜色都可用个不同的数量级,几乎所有颜色都可用RGB三基色的含量多少来反映,农田生物色度信息就是用三基色的含量多少来反映,农田生物色度信息就是用RGB三三基色不同数量级的合成来表示。基色不同数量级的合成来表示。49第三节第三节 农田信息整理农田信息整理三、生物信息处理三、生物信息处理(三)图像处理方法(三)图像处理方法1 1二值图像处理法二值图像处理法2 2图像变换和图像质量的改善图像变换和图像质量的改善3 3图像的特征提取图像的特征提取l 几何形状结构信息的提取几何形状结构

40、信息的提取l 纹理特征信息的提取纹理特征信息的提取 l 颜色特征信息的提取颜色特征信息的提取 50第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理一、降雨量资料整理一、降雨量资料整理二、资料插补、延长二、资料插补、延长三、平均雨量的求法三、平均雨量的求法51第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理(一一)雨量数据校正雨量数据校正 进行水文分析前,应先检查数据的正确性,如数据有误进行水文分析前,应先检查数据的正确性,如数据有误差,观测方法与时间改变或仪器本身误差、人为错误等,通差,观测方法与时间改变或仪器本身误差、人为错误等,通常使雨量记录发生连续的偏差,必须将此类雨量数据加以校常使雨量记录发生连续

41、的偏差,必须将此类雨量数据加以校正,令其恢复原来正确记录。常采用双累积曲线正,令其恢复原来正确记录。常采用双累积曲线 (Double(Double mass curve)mass curve)作雨量数据校正,称为双累积曲线法。作雨量数据校正,称为双累积曲线法。校正水文站累积雨量应与四周各水文站的平均累积雨量校正水文站累积雨量应与四周各水文站的平均累积雨量呈线性或比例关系。若记录有误差,则该直线之斜率发生变呈线性或比例关系。若记录有误差,则该直线之斜率发生变化,成为两段不同斜率相连直线或错开的两条并行线。如图化,成为两段不同斜率相连直线或错开的两条并行线。如图5 5所示。所示。一、降雨量资料整理

42、一、降雨量资料整理52第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理1.1.校正原因校正原因 由于雨量站位置之由于雨量站位置之改变,观测方法与时间改变,观测方法与时间改变,仪器误差,观测改变,仪器误差,观测错失,常使雨量记录发错失,常使雨量记录发生连续之偏差。生连续之偏差。2.2.原则原则双累积曲线法双累积曲线法 (Double(Double mass curve)mass curve)原则为相原则为相邻的雨量站具有相同的邻的雨量站具有相同的水文环境。水文环境。一、降雨量资料整理一、降雨量资料整理图图5 双累积曲线法示意图双累积曲线法示意图累积多站平均年降雨量(m)测站X累积年降雨量(m)53第四

43、节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理3.3.方法方法取纵坐标为欲修正记录之雨量站取纵坐标为欲修正记录之雨量站X X累积雨量,横坐标为周围临近雨量累积雨量,横坐标为周围临近雨量站,至少十站以上的平均累积雨量。大多认为目前记录为正确,来修站,至少十站以上的平均累积雨量。大多认为目前记录为正确,来修正以前的雨量记录。正以前的雨量记录。Padj Padj 校正雨量;校正雨量;Pobs Pobs 观测雨量观测雨量Sadj Sadj 校正累积雨量线斜率;校正累积雨量线斜率;Sobs Sobs 观测累积雨量线斜率观测累积雨量线斜率一、降雨量资料整理一、降雨量资料整理obsadjobsadjobsobsad

44、jadjadjadjobsobsobsadjobsadjSSPPSPSPHPSHPSSSPP,54第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理4.4.注意事项注意事项(1)(1)适宜于长时间,如年雨量、季雨量之校正。适宜于长时间,如年雨量、季雨量之校正。(2)(2)除非连续五年以上发生偏斜,不必校正。除非连续五年以上发生偏斜,不必校正。(3)(3)不适用于山区。不适用于山区。5.5.雨量站分级雨量站分级(1)A(1)A级:级:(a)(a)曲线为一直线无须校正者。曲线为一直线无须校正者。(b)(b)曲线为一直线,一年或两曲线为一直线,一年或两年微有变更年微有变更(2)B(2)B级:曲线非一直线,可

45、予校正者。级:曲线非一直线,可予校正者。(3)C(3)C级:曲线坡度变更,曲折亦多,不宜校正者。级:曲线坡度变更,曲折亦多,不宜校正者。(4)D(4)D级:级:(a)(a)记录中断甚多,不能绘出曲线校正者。记录中断甚多,不能绘出曲线校正者。(b)(b)记录年数甚短,记录年数甚短,不能绘出曲校正者。不能绘出曲校正者。一、降雨量资料整理一、降雨量资料整理55第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理频率分析数据年数应达频率分析数据年数应达2525年以上。降雨年以上。降雨径流模式原则上应分别以五径流模式原则上应分别以五场以上及三场以上独立暴雨事件进行参数检定及模式验证。雨量场以上及三场以上独立暴雨事

46、件进行参数检定及模式验证。雨量插补方法:插补方法:一般常采用正比法、内插法、控制面积法及回归分析等。一般常采用正比法、内插法、控制面积法及回归分析等。1.1.缺漏原因缺漏原因(1)(1)人为:人为因素遗失记录。人为:人为因素遗失记录。(2)(2)机机器:雨量计机器故障。器:雨量计机器故障。(1)(1)内插法内插法 :A,B,CA,B,C三站年降雨量三站年降雨量NA,NB,NCNA,NB,NC与与X X站站NXNX差距,差距,不超过之不超过之N NX X 10%10%者。则者。则二、降雨量资料插补、延长二、降雨量资料插补、延长|NN|Xin1iiXPn1P(一)插补方法(一)插补方法56第四节第

47、四节 降雨量数据处理降雨量数据处理(2)(2)正比法正比法 :如任何一如任何一 数值超过数值超过 之之10%10%者,则将年雨量列入加权。者,则将年雨量列入加权。则则(3)(3)相关法:求相邻两站降雨时期存在的关系。相关法:求相邻两站降雨时期存在的关系。|NN|XiNXPNnPNXXiiin11PaPbPcPXABC(二)雨量数据延长(二)雨量数据延长1.1.原因:资料不原因:资料不足分析要求者。足分析要求者。2.2.使用数据:可推估记录时段前、后数据值。使用数据:可推估记录时段前、后数据值。3.3.方法:正比法、内插法、控制面积法、方法:正比法、内插法、控制面积法、概率模式及回归分析等,为较

48、概率模式及回归分析等,为较深入课程,在此省略。深入课程,在此省略。(一)插补方法(一)插补方法57第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理例题例题1试说明雨量记录插补方法及其适用范围?试说明雨量记录插补方法及其适用范围?(1)内插法:以邻近雨量站内插法:以邻近雨量站A,B,C的平均值插补的平均值插补X站某次站某次降雨量。降雨量。PX=1/3(PA+PB+PC)适用年降雨量适用年降雨量NA,NB,NC与与NX之差不超过之差不超过0.1Nx。(2)正比法:以邻近雨量站正比法:以邻近雨量站A,B,C及考虑年雨及考虑年雨NA,NB,NC与与NX加权平均插补加权平均插补X站某次暴雨量站某次暴雨量适用:

49、适用:任一超过任一超过0.1Nx,地,地形变化大的区域。形变化大的区域。)(31CCXBBXAAXXPNNPNNPNNPXCXBXANNNNNN,58第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理例题例题1试说明雨量记录插补方法及其适用范围?试说明雨量记录插补方法及其适用范围?(3)(3)相关法:利用回归方程式相关法:利用回归方程式CBAXcPbPaPP适用:回归关系良好的站。(4)(4)站年法:利用同一均匀气象区各站记录的总和为该测站年法:利用同一均匀气象区各站记录的总和为该测站的记录。站的记录。适用:资料过分缺乏,不重要的流域。59第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理三、平均雨量的求法三

50、、平均雨量的求法60第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理三、平均雨量的求法三、平均雨量的求法61第四节第四节 降雨量数据处理降雨量数据处理三、平均雨量的求法三、平均雨量的求法62第五节第五节 水质数据处理水质数据处理一、数据处理一、数据处理二、资料汇编、整编二、资料汇编、整编三、资料分析三、资料分析63第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(一一)数据记录要求数据记录要求(1 1)测定数据中如有可疑值,经检查由非操作失误引起,)测定数据中如有可疑值,经检查由非操作失误引起,可采用可采用DixonDixon法或法或GrubbsGrubbs法等检验同组测定数据的一致性后,法等检验同组测定数据

51、的一致性后,再决定其取舍。再决定其取舍。(2 2)数据的运算应按以下规则进行:当数据加减时,其结)数据的运算应按以下规则进行:当数据加减时,其结果的小数点后保留位数与各数中小数最小者相同,四舍六入果的小数点后保留位数与各数中小数最小者相同,四舍六入五单双,只一次。五单双,只一次。(二)分析结果的表示应符合以下要求(二)分析结果的表示应符合以下要求(1 1)使用法定计量单位及符号等。)使用法定计量单位及符号等。(2 2)水质项目中除水温、电导率、氧化还原单位、细菌总)水质项目中除水温、电导率、氧化还原单位、细菌总数、大肠菌群、透明度外,其余单位均为数、大肠菌群、透明度外,其余单位均为mg/Lmg

52、/L。一、数据处理一、数据处理64第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(二二)分析结果的表示应符合以下要求分析结果的表示应符合以下要求(3 3)底质、悬移质及生物体的含量均用)底质、悬移质及生物体的含量均用mg/kgmg/kg表示。表示。(4 4)平行样测定结果用均值表示。)平行样测定结果用均值表示。(5 5)当测定结果低于分析方法的最低检出浓度时,用)当测定结果低于分析方法的最低检出浓度时,用“DL”DL”表示,并按表示,并按1/21/2最低检出浓度值参加统计处理。最低检出浓度值参加统计处理。(6 6)测定精密度、准确度用偏(误)差值表示。)测定精密度、准确度用偏(误)差值表示。(7 7)

53、检出率、超标率用百分数表示。)检出率、超标率用百分数表示。一、数据处理一、数据处理65第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(一一)资料整编资料整编(1 1)原始资料整编。)原始资料整编。1 1)初步以基层水环境监测中心为单位进行。)初步以基层水环境监测中心为单位进行。2 2)自检测任务书、采样记录、送样单至最终检测报告及有)自检测任务书、采样记录、送样单至最终检测报告及有关说明装订成册。关说明装订成册。3 3)按省、自治区、直辖市进行分类整编,填制图表,编制)按省、自治区、直辖市进行分类整编,填制图表,编制说明材料及成果。说明材料及成果。(2 2)整编内容。)整编内容。二、资料整编、汇编二、

54、资料整编、汇编66第五节第五节 水质数据处理水质数据处理1 1)编制水质站监测情况说明表及位置图。)编制水质站监测情况说明表及位置图。2 2)编制监测成果表。)编制监测成果表。3 3)编制监测成果特征值年统计表。)编制监测成果特征值年统计表。(二)汇编方式与要求(二)汇编方式与要求(1 1)以流域为单位进行,各省监测中心应于次年)以流域为单位进行,各省监测中心应于次年4 4月底前完月底前完成资料整编汇编工作。成资料整编汇编工作。(2 2)汇编单位对资料复审。)汇编单位对资料复审。5%15%5%15%二、资料整编、汇编二、资料整编、汇编67第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(二)汇编方式与要

55、求(二)汇编方式与要求(3 3)汇编内容包括:资料合理性检查及审核;编制汇编图)汇编内容包括:资料合理性检查及审核;编制汇编图表。表。(4 4)送交汇编的图表,无大错,错误率不得大于)送交汇编的图表,无大错,错误率不得大于1/100001/10000。(5 5)汇编成果包括:资料索引表;编制说明;水质)汇编成果包括:资料索引表;编制说明;水质站及断面一览表;水质站及断面分布图;水质站监测情站及断面一览表;水质站及断面分布图;水质站监测情况说明表及位置图;监测成果表;监测成果特征值年统况说明表及位置图;监测成果表;监测成果特征值年统计表。计表。纸质、磁盘、光盘。纸质、磁盘、光盘。二、资料整编、汇

56、编二、资料整编、汇编68第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(一一)选择分析方法的原则选择分析方法的原则 1 1)灵敏度、准确度能满足定量要求;)灵敏度、准确度能满足定量要求;2 2)方法成熟、准确;)方法成熟、准确;3 3)操作简便,易于普及;)操作简便,易于普及;4 4)抗干扰能力好。)抗干扰能力好。三、资料分析三、资料分析69第五节第五节 水质数据处理水质数据处理(二二)分析方法分析方法1.1.国家或行业的标准分析方法国家或行业的标准分析方法 其成熟性和准确度好,是评价其他监测分析方法的基准方法,也其成熟性和准确度好,是评价其他监测分析方法的基准方法,也是环境污染纠纷法定的仲裁方法;水

57、和废水标准分析方法(第四版)是环境污染纠纷法定的仲裁方法;水和废水标准分析方法(第四版)2.2.统一分析方法统一分析方法 是经研究和多个单位的实验验证表明是成熟的方法。是经研究和多个单位的实验验证表明是成熟的方法。3.3.试用方法试用方法 是在国内少数单位研究和应用过,或直接从发达国家引进,供监是在国内少数单位研究和应用过,或直接从发达国家引进,供监测科研人员试用的方法。测科研人员试用的方法。标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。标准分析方法和统一分析方法均可在环境监测与执法中使用。三、资料分析三、资料分析70第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译一、图像特征一、图像特征二、遥

58、感技术系统二、遥感技术系统三、图像处理前的预处理三、图像处理前的预处理四、目视解译四、目视解译五、计算机解译五、计算机解译71第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译(1 1)光谱特征光谱特征 (2 2)边缘特征边缘特征 (3 3)纹理特征纹理特征 (4 4)形状特征形状特征 一、图像特征一、图像特征72二、遥感技术系统(一)遥感图像处理(一)遥感图像处理n 遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。方法的统称。n 遥感图像处理依赖于一定的图像处理设备。遥感图像处理依赖于一定的图像处理设备。n 对于数字图像处理系统

59、来说,它包括硬件和软件系统两部分。对于数字图像处理系统来说,它包括硬件和软件系统两部分。l数据输入数据输入l图像校正图像校正l图像变换图像变换l滤波和增强滤波和增强l图像融合图像融合l图像分类图像分类l图像分析计算图像分析计算l图像输出图像输出l计算机计算机l显示设备显示设备l大容量存贮设备大容量存贮设备l图像输入输出设备图像输入输出设备第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译73二、遥感技术系统(二)遥感信息提取与分析(二)遥感信息提取与分析n 遥感信息分析指通过一定的方法或模型遥感信息分析指通过一定的方法或模型对遥感信息进行研究,判定目标物的性对遥感信息进行研究,判定目标物的性质和特征或深入

60、认识目标物的属性和环质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系。境之间的内在关系。n 遥感信息提取是从遥感图像(包括数字遥感图像)等遥感遥感信息提取是从遥感图像(包括数字遥感图像)等遥感信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息,以便在具体领信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息,以便在具体领域应用或辅助用户决策。域应用或辅助用户决策。第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译74二、遥感技术系统 遥感技术系统示意图遥感技术系统示意图 第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译75二、遥感技术系统 遥感系统信息处理流程遥感系统信息处理流程 第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译76空空间间分分辨辨率率

61、的的选选择择77一景:轨径/行 号Landsat 1,2,and 3.World Reference System 1(WRS-1)的轨径的轨径号和行号号和行号英国与爱尔兰英国与爱尔兰78“行”(row)是指在任一给定的轨道圈上,横跨一幅图像的纬度中心线,当卫星沿轨道圈移动时给定的一个编号。第一行开始于北纬8047,与赤道重叠的(降交点)作为第60行,到南纬8151为122行。然后开始第123行,向北方行数增加,穿过赤道(相当于184行),并继续向北直至北纬8151为第246行。(从123行后为夜间飞行)。我国领土的大陆部分白昼图像大致位于2348行之间.79遥感数据价格遥感数据价格80Spo

62、t 影像价格影像价格81三、图像处理前的预处理(一)辐射校正(一)辐射校正1辐射畸变辐射畸变进入遥感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值(灰度值)。辐射强度越大,进入遥感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值(灰度值)。辐射强度越大,亮度值(灰度值)越大。亮度值(灰度值)越大。亮度值(灰度值)主要受两个物理量影响:亮度值(灰度值)主要受两个物理量影响:一是太阳辐射照射到地面的辐射强度。一是太阳辐射照射到地面的辐射强度。二是地物的光谱反射率。二是地物的光谱反射率。所以当太阳辐射相同时,图像上像元亮度值(灰度值)的差异就直接反映所以当太阳辐射相同时,图像上像元亮度值(灰度值)的差异就直接反映了地物目标光

63、谱反射率的差异,但实际测量时,辐射强度值还受到其他因素了地物目标光谱反射率的差异,但实际测量时,辐射强度值还受到其他因素的影响而发生改变,称为辐射畸变。的影响而发生改变,称为辐射畸变。第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译82三、图像处理前的预处理(一)辐射校正(一)辐射校正2.2.校正方法校正方法 首先,确定条件满足,即该图像上确有辐射亮度或反射亮首先,确定条件满足,即该图像上确有辐射亮度或反射亮度应为零的地区,则亮度最小值必定是这一地区大气影响度应为零的地区,则亮度最小值必定是这一地区大气影响的辐射度值增值。的辐射度值增值。校正,将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最校正,将每一波段

64、中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。小值。从而使图像的亮度动态范围得到改善,对比度增强,提从而使图像的亮度动态范围得到改善,对比度增强,提高图像质量。高图像质量。第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译83三、图像处理前的预处理(二)几何校正(二)几何校正1.1.校正原因校正原因 (1 1)系统误差:地球自转对于瞬时光学成像遥感方式没有)系统误差:地球自转对于瞬时光学成像遥感方式没有影响,对于扫描成像则造成图像平行错动。影响,对于扫描成像则造成图像平行错动。(2 2)中心投影:从投影上而言,航空像片(正片)的位置,)中心投影:从投影上而言,航空像片(正片)的位置,等于以投影中心为圆心,以焦距

65、等于以投影中心为圆心,以焦距f f为半径,将为半径,将P P旋转至旋转至PP(下图),(下图),PP即为正像的位置。即为正像的位置。第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译负片与正片负片与正片84三、图像处理前的预处理(二)几何校正(二)几何校正1.1.校正原因校正原因 (3 3)投影距离的影响:中心投影:投影距离不同或焦距不同则像)投影距离的影响:中心投影:投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同。片的比例尺也不同。垂直投影:投影距离不同与像片比例尺无关。(不存在焦距)垂直投影:投影距离不同与像片比例尺无关。(不存在焦距)(4 4)投影倾斜面的影响:中心投影:投影面的倾斜造成同一个像)投影倾

66、斜面的影响:中心投影:投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异。片不同部位比例尺的差异。垂直投影:不存在投影面的倾斜。垂直投影:不存在投影面的倾斜。(5 5)地形起伏的影响:中心投影:地形起伏造成像点位移。)地形起伏的影响:中心投影:地形起伏造成像点位移。垂直投影:不存在像点位移。垂直投影:不存在像点位移。第六节第六节 遥感信息解译遥感信息解译85三、图像处理前的预处理(二)几何校正(二)几何校正2.2.校正方法校正方法 图像几何校正的基本方法是先建立几何校正的数学模型;其图像几何校正的基本方法是先建立几何校正的数学模型;其次利用已知条件确定模型参数;最后根据模型对图像进行几次利用已知条件确定模型参数;最后根据模型对图像进行几何校正。通常分两步:何校正。通常分两步:图像空间坐标变换;首先建立图像像点坐标(行、列图像空间坐标变换;首先建立图像像点坐标(行、列号)和物方(或参考图)对应点坐标间的映射关系,解求映号)和物方(或参考图)对应点坐标间的映射关系,解求映射关系中的未知参数,然后根据映射关系对图像各个像素坐射关系中的未知参数,然后根据映射关系对图像各个像素坐标进行校正;标进行校

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