第１章 緒論 1
1.1 流量監(jiān)測(cè)方式及其重要性 1
1.2 水位監(jiān)測(cè)技術(shù) 2
1.2.1 接觸式水位監(jiān)測(cè)技術(shù) 2
1.2.2 非接觸式水位監(jiān)測(cè)技術(shù) 3
1.3 河道流速測(cè)量方法 5
1.3.1 常規(guī)流速測(cè)量方法 5
1.3.2 微波雷達(dá)流速測(cè)量 7
1.3.3 聲學(xué)時(shí)差法流速測(cè)量 9
1.3.4　圖像法流速測(cè)量 10
1.4 河道流量計(jì)算方法 13
1.5 本書(shū)主要科學(xué)問(wèn)題、創(chuàng)新點(diǎn)與意義 15
第2章 基于時(shí)空影像法的河道表面流速計(jì)算 17
2.1 天然河流的流速分布規(guī)律 17
2.1.1 流速的橫向分布 17
2.1.2 流速的垂直分布 18
2.2 時(shí)空影像法原理 20
2.3 時(shí)空影像法應(yīng)用 22
2.3.1 時(shí)空?qǐng)D像合成 22
2.3.2 紋理角識(shí)別 23
2.4 表面流速求解 24
2.4.1 測(cè)速線長(zhǎng)度求解 24
2.4.2 測(cè)速線流速求解 25
2.5 本章小結(jié) 26
第3章 基于圖像智能識(shí)別的水位監(jiān)測(cè)方法 27
3.1 概述 27
3.1.1 水位的作用與意義 27
3.1.2 基于圖像識(shí)別的水位監(jiān)測(cè) 28
3.2 經(jīng)典圖像分割方法在水位識(shí)別中的應(yīng)用 29
3.2.1 基于算子的邊緣識(shí)別分割 30
3.2.2 基于偏微分方程的圖像分割 30
3.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 32
3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 32
3.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu) 35
3.3.3 UNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 36
3.3.4 參數(shù)學(xué)習(xí)方法 37
3.4 隨機(jī)場(chǎng)理論 38
3.4.1 背景介紹 38
3.4.2 概率圖模型 39
3.4.3 條件隨機(jī)場(chǎng)模型 41
3.4.4 平均場(chǎng)近似與參數(shù)學(xué)習(xí) 43
3.5 案例研究 45
3.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練 45
3.5.2 水位監(jiān)測(cè) 47
3.6 本章小結(jié) 52
第4章 基于時(shí)空影像法的河流流量計(jì)算 53
4.1 指標(biāo)率定法 54
4.1.1 虛流量計(jì)算 54
4.1.2 率定指標(biāo)選取 56
4.1.3 關(guān)系曲線確定 57
4.2 概率概念法 59
4.2.1 流速關(guān)系建立 59
4.2.2 最大表面流速獲取 62
4.2.3 斷面流量計(jì)算 63
4.3 表面流速系數(shù)法 64
4.3.1 表面流速系數(shù)選取 64
4.3.2 斷面流量計(jì)算 67
4.4 本章小結(jié) 67
第5章 河道表面流速與流量比測(cè)試驗(yàn) 69
5.1 崇陽(yáng)（二）水文站試驗(yàn) 69
5.1.1 測(cè)站概況 69
5.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容 70
5.1.3 試驗(yàn)方法與步驟 71
5.1.4 試驗(yàn)結(jié)果 72
5.2 陶岔站水文站試驗(yàn) 78
5.2.1 測(cè)站概況 78
5.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果 78
5.3 七里街（二）水文站試驗(yàn) 83
5.3.1 測(cè)站概況 83
5.3.2 試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果 84
5.4 長(zhǎng)科院沌口科研基地試驗(yàn) 85
5.4.1 基地概況 85
5.4.2 試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果 86
5.5 分析與討論 89
5.5.1 表面流速 89
5.5.2 斷面流量 90
第6章 視頻流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究 91
6.1 視頻流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 91
6.2 視頻流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件集成設(shè)計(jì) 93
6.3 視頻流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 95
6.4 視頻流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用案例 96
6.4.1 武大AiFlow簡(jiǎn)介 96
6.4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)綜述 98
6.4.3 張家山水文站武大AiFlow測(cè)流試驗(yàn)結(jié)果 99
6.4.4 貴陽(yáng)（三）水文站武大AiFlow測(cè)流試驗(yàn)結(jié)果 101
6.4.5 麥穰水文站武大AiFlow視頻測(cè)流試驗(yàn)結(jié)果 104
6.5 本章小結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 108