针对我国大型湖泊水库、南水北调中线工程、黄河中下游等水域的水环境遥感监测问题，以SAR影像的分割处理、水域目标识别，以及水文参数反演计算等为主要研究目标，充分融合多种传统遥感技术与深度学习方法，实现复杂环境下湖库水域的高精度分割线提取、藻类水华识别、库容径流计算等多种应用模型与技术方案，并在此基础上，应用大规模时序SAR影像，分析湖库水域面积、生态环境、水量动态等方面的演变趋势，为水资源管理、生态环境保护等工作提供科学依据与支持。

科研成果

1. 论文：SCI论文2篇、EI论文5篇、中文核心论文3篇；

2. 专利：实质审查3项，已受理1项；

3. 软件著作权：2项。

项目基础

1. 国家自然科学基金河南省联合基金．基于高分辨星载SAR图像的丹江口水库安全与水环境监测研究（U1604145）．2017.1-2019.12．46万

2. 国家自然科学基金．基于高分辨星载SAR图像的丹江口水库生态红线保护区的水源涵养功能监测与评估（61871175）．2019.1-2022.12．62万

3. 河南省高等学校重点科研项目．星载极化干涉SAR黄河下游径流波动量监测模型研究（18B520010）．2018.1-2019.12

4. 河南省科技攻关计划项目．基于多源遥感的南水北调中线工程水源区生态需水量动态估算模型研究（182102210233）．2018.1-2019.12

 

（1）高精度SAR影像水域提取技术

针对丹江口库区的复杂地理环境，深入分析SAR影像中地物的散射特性，创新性地结合模糊理论、聚类算法、活动轮廓方法，以及深度学习方法，分别从像素、亚像素、超像素等多角度进行水域提取技术研究，实现高精度水陆分割线的识别，为基于水域分割的后续研究工作奠定基础。

   

（2）SAR影像水华识别模型

针对内陆湖库中水华频繁爆发的问题，以太湖为主要研究区域，对水域中蓝藻水华区域进行散射机理研究，结合灰度、形态、纹理等多种特征，以实时气象、水文条件为参考，采用水域提取、暗斑识别、特征分析、模型构建的研究方法，设计基于SAR影像的水华识别模型，并完成相应的算法流程，实现有效可靠的微波遥感水华监测方案，为实时有效的内陆湖库水环境安全监测提供科学支持。

 

（3）基于多源雷达遥感技术的河流径流反演模型

针对黄河水量年度波动变化较大，且人工监测困难等问题，综合应用多源雷达遥感技术，以经典的水文径流模型为基础，利用水文站点实测数据进行数据拟合，构建适合于不同河段的大型河流径流反演模型，并采用长时间序列雷达遥感数据实现径流量跟踪监测。