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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利基于多光谱卫星的地面水位监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115830437B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111085633.3，技术领域涉及：G06V20/10；该发明授权基于多光谱卫星的地面水位监测方法是由张艳军;陈宁玥;张利平;董文逊;刘攀设计研发完成，并于2021-09-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多光谱卫星的地面水位监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多光谱卫星的地面水位监测方法，其特征在于，提出了一种特制水尺，特制水尺由红、白网格间隔分布组成，结合卫星遥感技术和投影放大方法，利用近红外、绿波段计算并分类归一化水指数，或组合近红外、红外和红波段以识别水体。在卫星影像分辨率为D2×D2下，可识别并读取水尺上的网格D1×D1，将水尺读数放大HL倍，通过换算获得水槽水位，进而获得水域水位。本发明能直观识别水体，读取水尺读数，将卫星影像对平面尺寸的识别转化为对垂直尺寸的识别，并使得水位精度满足使用要求，最终达到卫星直观监测水位的目的。本发明方法简单有效，适应性强，十分易于利用卫星影像直观获取满足精度要求的水位数据。

本发明授权基于多光谱卫星的地面水位监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多光谱卫星的地面水位监测方法，其特征在于：包含如下步骤： S1：利用多光谱卫星近红外波段或采用近红外、红外和红波段组合的方法易于识别水体的特点，通过卫星图像波段特点计算某一特征值以识别水尺读数获得水位的方式进行分类以识别水体；所述计算特征值以识别水尺读数获得水位的方式包括NDWI、NDVI、MNDWI、NDBI和NDMI； S2：在需要测量水位的水域附近开挖水槽，通过渠道实现两者连通，并在水槽内布设一个能刚好倾斜放置的特制水尺；利用多光谱卫星近红外波段易于识别水体为黑色的特点，采用近红外、红外和红波段以R、G、B组合的方法区分水体与其他地物，进而识别水尺读数获取水位： 所述特制水尺由对卫星波段敏感的两种不同颜色网格间隔分布组成，利用卫星影像可识别并读取到水尺上的网格，通过换算获得水槽水位，进而获得水域水位；所述特制水尺颜色由红色、白色、绿色、蓝色或黄色中两种不同颜色组成；具体计算方法如下： 假设水尺的总长度为S，将其倾斜放置于水槽对角处，与水槽底边形成夹角为α，水尺垂向总高度为H，水尺平面投影长度为L，水尺最小刻度为D1，即每个网格的面积为D1×D1，对应卫星影像的分辨率D2×D2，为保证在卫星影像中能清晰识别水尺，设水尺最小刻度和卫星影像分辨率的比值λ=D1D2，水尺总网格数为N；因此，水尺平面投影长度L=N×D1，tanα=HL，可得λ=Htanα×D2×N，即当卫星影像分辨率D2确定时，能通过调整水尺与水平面夹角α来调整λ，进而调整水尺最小刻度D1=Htanα×N； 当水面与水尺相交，假设水位为h，水面与水尺相交的读数为x；利用近红外波段像元亮度值pNIR和绿波段像元亮度值pG计算水槽范围的归一化水指数NDWI=pG-pNIRpG+pNIR，通过该水体归一化水指数阈值t，能获得水槽范围内卫星影像中为水体的栅格数a为NDWIt的栅格数，即水面以下水尺被淹没的网格数n=a； 或通过将卫星近红外、红外和红波段以R、G、B组合，水面与水尺相交以下部分均呈现为黑色，能识别出水面以上水尺未被淹没的网格数为m，则剩余被淹没网格数为n=N-m；在水尺网格面积为D1×D1下，可取x=n×D1，即x的精度为D1；根据比例关系可得：HL=hx，即可算得河道水位值h=x×HL； 以此投影方法，水位h的精度为水尺读数x精度的HL倍，通过调整水尺垂向总高度H和水尺平面投影长度L，在卫星影像分辨率为D2×D2下，将水平尺寸投影成垂直尺寸，并获得达到观测精度要求的水位。

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