第七届青年地学论坛

       河流流量是全球水循环中的关键流量之一，及时掌握河道流量变化对于流域水资源管理、生态修复等具有重要意义。当前主要的流量观测方法是通过地面水文测站直接观测，由于水文测站数量稀少且分布不均匀，无法了解河流在每条河段的流量信息。因此，尝试利用遥感估算河流流量弥补地面站点观测的不足。多站水力几何法（AMHG）仅根据河流宽度的时空变化就可以计算得到河流流量，不需要地面观测或者先验信息，其中河流宽度信息可以通过不同时相的Landsat影像获得(Gleason and Smith, 2014)。本研究在黄河玛曲水文站(33.97°N, 102.08°E)及其附近区域选取17个固定河流断面，基于RiverWidthCloud算法(Yang X, 2020)，自动提取河流水面宽度，根据遗传算法（GA）驱动AMHG估算河流流量。
    （1）黄河玛曲AMHG的回归方程为y=-0.33x+0.8，决定系数R²为0.80，此河流断面满足AMHG中参数a和参数b的对数-线性关系，可以运用AMHG进行计算。
    （2）黄河玛曲RS Slope的回归方程为y=0.26x+1.2，决定系数R²为0.64。该回归方程斜率的绝对值为0.26，与AMHG回归方程斜率的绝对值为0.33较为接近，可以利用AMHG近似估算河流流量。
    （3）基于遗传算法驱动AMHG进行10次模拟，并对模拟结果进行平均。黄河玛曲AMHG-Landsat估算流量与实测流量见表1。经过计算得到，10次模拟结果的平均值与实测值的效率系数（NSE）为0.87，模拟结果较好。

项目	2006/02/06	2006/03/10	2006/08/01	2006/08/17	2006/10/18	2006/11/21	2006/12/07
模拟1	346.34	446.12	490.99	1455.72	1263.50	718.07	545.48
模拟2	302.68	380.74	431.17	1510.05	1319.39	698.80	489.99
模拟3	347.77	431.89	480.05	1645.90	1400.52	775.94	565.40
模拟4	340.41	439.62	492.90	1551.92	1358.56	736.08	566.58
模拟5	339.92	451.65	494.28	1596.58	1322.01	729.34	548.73
模拟6	307.95	404.03	451.26	1411.27	1180.87	664.07	512.05
模拟7	324.70	423.68	472.22	1525.30	1279.51	735.49	543.00
模拟8	331.31	410.92	461.77	1435.76	1197.74	734.77	543.17
模拟9	302.07	398.89	437.23	1286.52	1104.12	641.65	501.07
模拟10	317.86	403.55	447.28	1459.11	1253.74	654.33	509.26
模拟平均	326.10	419.11	465.91	1487.81	1268.00	708.85	532.47
实测	138	192	208	1460	1150	625	319

AMHG,河流流量,遥感,黄河,遗传算法