卫星雷达测高水位数据产品在中国区河流的监测精度评价

• 作者: 雷逍 柯灵红 雍斌 张金山 曹倩怡
• 来源期刊: 遥感技术与应用
• 学科: 地球科学
• 关键词: 河流水位 雷达高度计 测高数据集 精度评价
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 青促会十周年专栏
• 页码范围: 61-72
• 页数: 12页
• 分类号: P332|TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2022.1.0061

摘要

河流水位监测对于淡水资源供应、灾害预防至关重要,同时关系到气候变化及其对水循环影响的理解和应对.随着卫星遥感技术的发展,基于卫星平台的河流水位观测提供了一种新型的自动化、长时序、低成本的河流监测方案.对于卫星雷达河流观测数据的原理、特征和精度的把握是产品应用的首要条件.研究总结了目前国际上3种主要的卫星雷达河流观测数据集Hydroweb、DAHITI、GRRATS及主要卫星传感器的特征和现状,并结合我国境内32个水位站实测数据(2008～2018)开展了精度验证及分析.验证结果表明:Hydroweb数据集整体精度(RMSE平均0.70 m)高于 DAHITI(RMSE 平均 1.29m)与 GRRATS(RMSE 平均3.21 m).Hydroweb 数据集大量使用Sentinle-3卫星观测数据,Sentinel-3卫星水位观测精度(RMSE平均为0.51 m)显著高于Envisat(RMSE 平均为3.34 m)与 Jason 卫星(Hydroweb 与 GRRATS 的 Jason 卫星 RMSE 平均分别为1.69 m与2.96 m).3个数据集均应用了 Jason卫星,3个数据集基于Jason卫星均在个别站点有较好结果,其中DAHITI在高村站精度最高(RMSE为0.22 m),但3个数据集精度均不稳定(5/9的站点RMSE大于2 m).另外河流干湿季水位变化与河流周边的小型湖泊、水塘、季节性水体会影响水位观测的精度.本研究为相关水位测高数据集应用提供指导,同时对明晰现有水位提取算法在我国区域的问题及将来可能算法改进研究提供参考.