第１章 緒論 1
1.1 流量監(jiān)測方式及其重要性 1
1.2 水位監(jiān)測技術 2
1.2.1 接觸式水位監(jiān)測技術 2
1.2.2 非接觸式水位監(jiān)測技術 3
1.3 河道流速測量方法 5
1.3.1 常規(guī)流速測量方法 5
1.3.2 微波雷達流速測量 7
1.3.3 聲學時差法流速測量 9
1.3.4　圖像法流速測量 10
1.4 河道流量計算方法 13
1.5 本書主要科學問題、創(chuàng)新點與意義 15
第2章 基于時空影像法的河道表面流速計算 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 時空影像法原理 20
2.3 時空影像法應用 22
2.3.1 時空圖像合成 22
2.3.2 紋理角識別 23
2.4 表面流速求解 24
2.4.1 測速線長度求解 24
2.4.2 測速線流速求解 25
2.5 本章小結 26
第3章 基于圖像智能識別的水位監(jiān)測方法 27
3.1 概述 27
3.1.1 水位的作用與意義 27
3.1.2 基于圖像識別的水位監(jiān)測 28
3.2 經(jīng)典圖像分割方法在水位識別中的應用 29
3.2.1 基于算子的邊緣識別分割 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 32
3.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡簡介 32
3.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的基本結構 35
3.3.3 UNet網(wǎng)絡結構 36
3.3.4 參數(shù)學習方法 37
3.4 隨機場理論 38
3.4.1 背景介紹 38
3.4.2 概率圖模型 39
3.4.3 條件隨機場模型 41
3.4.4 平均場近似與參數(shù)學習 43
3.5 案例研究 45
3.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡訓練 45
3.5.2 水位監(jiān)測 47
3.6 本章小結 52
第4章 基于時空影像法的河流流量計算 53
4.1 指標率定法 54
4.1.1 虛流量計算 54
4.1.2 率定指標選取 56
4.1.3 關系曲線確定 57
4.2 概率概念法 59
4.2.1 流速關系建立 59
4.2.2 最大表面流速獲取 62
4.2.3 斷面流量計算 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 斷面流量計算 67
4.4 本章小結 67
第5章 河道表面流速與流量比測試驗 69
5.1 崇陽（二）水文站試驗 69
5.1.1 測站概況 69
5.1.2 試驗內(nèi)容 70
5.1.3 試驗方法與步驟 71
5.1.4 試驗結果 72
5.2 陶岔站水文站試驗 78
5.2.1 測站概況 78
5.2.2 試驗內(nèi)容與結果 78
5.3 七里街（二）水文站試驗 83
5.3.1 測站概況 83
5.3.2 試驗內(nèi)容與結果 84
5.4 長科院沌口科研基地試驗 85
5.4.1 基地概況 85
5.4.2 試驗內(nèi)容與結果 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)測系統(tǒng)設計研究 91
6.1 視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)總體設計 91
6.2 視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)的硬件集成設計 93
6.3 視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn) 95
6.4 視頻流量監(jiān)測系統(tǒng)應用案例 96
6.4.1 武大AiFlow簡介 96
6.4.2 系統(tǒng)特點綜述 98
6.4.3 張家山水文站武大AiFlow測流試驗結果 99
6.4.4 貴陽（三）水文站武大AiFlow測流試驗結果 101
6.4.5 麥穰水文站武大AiFlow視頻測流試驗結果 104
6.5 本章小結 106
參考文獻 108