综合机载lidar与高分辨率遥感数据的河道水力参数提取

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1、全日制硕士学位论文综合机载LiDAR与高分辨率遥感数据的河道水力参数提取申请人姓名：余鹏磊指导教师：于海洋副教授学位类别：工学硕士专业名称：测绘科学与技术研究方向：遥感理论及应用河南理工大学测绘与国土信息工程学院二○一五年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：综合机载LiDAR与高分辨率遥感数据的河道水力参数提取，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并

2、表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号：P237密级：公开UDC：528单位代码

3、：10460综合机载LiDAR与高分辨率遥感数据的河道水力参数提取ExtractedtheRiverHydraulicParametersBasedonAirborneLiDARandHighResolutionRemoteSensingData申请人姓名余鹏磊申请学位工学硕士学科专业测绘科学与技术研究方向遥感理论及应用导师于海洋职称副教授提交日期2015年6月5日答辩日期2015年6月6日河南理工大学致谢三年紧张而充实的的研究生生活即将结束，在硕士毕业论文即将完成之际，谨在此向所有曾经支持、关心和帮助过我的老师、同学和家人表示最诚挚的谢意。首先

4、，由衷的感谢导师于海洋副教授对我谆谆教导！三年来，于老师在学习生活方面都给予了我莫大的帮助和无微不至的关怀，为我提供许多学习和锻炼的机会。于老师敏锐的思维，严谨的治学态度，渊博的学识，诚恳的待人方式，兢兢业业的工作精神时刻感染着我，我从中受益匪浅。于老师从论文的选题、资料和数据收集、结构体系的建立、实验进展和最终的修改都倾注了大量的心血。在论文撰写的过程中，于老师不惜自己宝贵的时间，细致耐心的提出宝贵意见，使论文得以顺利完成。他对我孜孜不倦的教诲和无微不至的关怀令我难以忘怀，受益匪浅。其次，感谢我的同门好友谢秋平在日常的生活和学习中给我的莫大帮助

5、，每次遇到学习上的问题，我总会向她请教，与她交流和沟通，她也总是不厌其烦的给我指导。感谢我的同窗好友朱宁宁、杨尚波、魏祖帅在生活和学习中给予我的关心和帮助。感谢矿山空间信息技术国家测绘局重点实验室的谢亚萍、梁晓丽、连超、罗玲、牛峰明等同学在学习上给予我的关心和帮助。感谢2012级所有的兄弟姐妹，感谢这三年来一路上有你们的关心，让我不断成长、不断学习。最后，感谢父母不辞劳苦，为我的生活和学习提供保障。他们辛勤工作和无怨无悔的付出是我不断学习的最大动力，在此向我的父母表示衷心的感谢。同时，也要感谢我的亲人和朋友对我的关心和帮助，是你们的陪伴才让我顺利

6、完成研究生生活。摘要河道水力参数的提取和明渠水力数值模拟是洪水预报和河道水力模拟的基础。水力参数快速准确的测定是水力模拟亟待解决的关键问题，野外实测工作量大，效率低，采样密度有限。LiDAR数据提供高精度的河道数字表面模型，有效弥补了野外工作的不足，为河道水力参数的计算提供了一种新手段。论文以新河为研究区域，通过对机载LiDAR、地面三维激光扫描仪和高分一号数据进行预处理，反演植被高度和覆盖度，进而计算河道水力参数，在TUFLOW模型的平台上，探讨分析其对河道水文模拟结果产生的影响。研究内容主要分为四部分。（1）数据预处理。研究中获取了实验区机载

7、LiDAR数据，河道附近等重点区域地面三维激光扫描数据，通过点云拼接、校正、粗差点去除、自适应TIN滤波、点云插值等处理，实现了地面点与非地面点数据的精确分类，获取了实验区的DEM、DSM以及nDSM数据，用于后续的水力参数提取及水文模拟。（2）植被高度和覆盖度反演。论文以全站仪实测树高为参考，分析了机载LiDAR获取树高的误差。通过回归分析建立了机载LiDAR植被高度的反演模型，2模型的平均相对误差为5.778%，相关系数R为0.9854；利用高分一号遥感影像计算不同地物的NDVI值，进而采用二分模型实现了植被覆盖度的反演。（3）河道水力参数的

8、提取。基于遥感数据分类，植被高度和覆盖度信息，利用本文方法建立了河道糙度的计算方法。通过地面激光扫描仪和机载LiDAR分别获取河道断面，