视频测流系统在高洪流量监测中的应用研究
作者单位：河海大学计算机与信息学院 江苏省水文水资源勘测局南京分局 水利部南京水利水文自动化研究所
会议名称：《中国水利学会2019学术年会》
会议日期：2019年
学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程]
关 键 词：视频测流 高水条件 水位测量 表面流速测量 流量估计
摘 要：高洪期的河流流量监测对防汛工作具有重要意义。近年来,新兴的图像法测流技术在测量的安全性、时效性和成果的直观性方面表现出传统测量手段不可比拟的优势。为了分析测量方法的准确性、稳定性和适宜性,并对硬件系统及软件算法进行优化,本研究以南京市句容河前垾村水文站为测点搭建了一套在线视频测流系统。在2018年台风温比亚过境期间开展了水位、流速、流量的比测试验,验证了技术方法的可行性并对测量中的主要误差来源进行了分析评估。试验表明:近红外成像结合特征均值差融合方法能有效克服复杂光照的影响,使水尺水位线检测的均方根误差达到1cm,漂浮物缠绕和强风引起的图像抖动是产生粗大误差的主要因素。高水条件下表面流速的测量主要受到不利成像条件及环境扰动的影响,重复性误差在10%以内。在不同水位级下基于实测的垂直流速剖面率定了测点的水面流速系数和盲区流量系数,这种初步的解决方案可使断面流量估计误差控制在5%左右。