GF-7 卫星作为我国首颗民用亚米级光学传输型立体测绘卫星，搭载了我国首台业务化对地观测激光测高仪和亚米级光学立体相机，兼具3Hz重频激光测高与0.8m 分辨率全色立体影像获取能力，可实现无地面控制点 1∶10000 比例尺立体测图，其双星激光测高的高精度、短重访特性，让大范围、高精准的水利空间数据采集成为现实，这也为善图科技开展水利领域遥感应用研究与实践奠定了核心技术基础。
湖库水位是水利监测的核心数据，传统水位站实测方式存在建设成本高、覆盖范围有限、突发水患时响应慢等问题，而善图科技依托 GF-7 卫星激光测高技术，构建了多层级湖面激光点筛选体系，通过卫星侧摆角、云量、回波波形特征、脉宽变化等多参数约束（图 1），精准剔除误差激光点，实现湖库水位的高精度提取。
图1 全波形体制激光测高数据筛选示意图
经实际应用验证，基于 GF-7 卫星激光测高数据提取的水库水位绝对误差小于 0.15m，与国外同类型数据精度相当；通过筛选算法优化后，水位测量绝对误差 RMSE可从0.249m减小至0.061m，大幅提升了水位监测的精准度。针对突发洪涝、汛期湖库水位骤变等场景，善图科技可快速依托卫星激光测高数据完成无监测站区域的水位获取，填补应急水情监测数据空白，为水利应急调度提供关键数据支撑。
数字表面模型（DSM）是数字孪生水利建设的核心数据底板，传统人工实测、无人机航测难以满足流域级大范围、高精度的 DSM 建设需求。善图科技创新融合 GF-7 卫星激光测高数据与立体影像数据，打造了一套标准化的高精度 DSM 生成流程（图 2），通过激光高程控制点提取、激光数据辅助立体影像区域网平差、水面异常 DEM 校正等关键步骤，大幅提升 DSM 模型的高程精度。
图2 高精度DSM模型生成
经肇庆西江堤坝区域实际验证，无激光控制的 GF-7 DSM 高程均方根误差为 8.194m，而经善图科技激光高程控制优化后，DSM 高程均方根误差降至0.76m，远优于常用的 Copernicus DEM（5.11m），且能精准提取堤坝相对高度，东岸、西岸堤坝相对高度误差仅 0.33m 和 0.15m（图3）。
图3堤坝高程剖面线对比：(a) 西岸堤坝对比；(b) 东岸堤坝
依托 GF-7卫星构建的高精度 DSM，善图科技进一步实现了湖库水面范围变化预测与水量变化精准监测，形成了 “数据采集 - 模型构建 - 精准测算 - 结果验证” 的全流程水文学分析服务体系。在水面范围预测方面，通过区域生长法结合水位数据进行预测，结果F1 系数高于 0.85，且随水位上升预测准确度逐步提升，远优于基于 Copernicus DEM 的预测结果（图4），有效解决了传统地形数据格网大、地物表达差导致的预测偏差问题。
图4 Copernicus DEM湖水外泄示意图
作为卫星遥感技术应用的先行者，广西善图科技有限公司将GF-7卫星技术与多源遥感手段、无人机航测、地面核查深度融合。针对不同流域的地质特征、水利工程布局、监测需求差异，善图科技可定制化开展水位监测、DSM 建模、水面范围预测、水量变化监测、堤坝形变监测等全场景技术服务，覆盖数字孪生水利建设、汛期防洪减灾、水资源管理、水利工程运维等多个领域。
合作咨询 | 技术交流 | 项目对接
欢迎各级政府、地勘单位、交通水利部门携手合作，共筑防灾减灾第一道防线！
广西善图科技有限公司
智慧遥感 · 精准防灾 · 科技守护安全
标签：滑坡监测 InSAR技术 道路监测 地质灾害防治 善图科技 遥感技术
本文中部分监测成果示意图引用自论文《高分七号卫星在流域级数字孪生水利中的应用研究与实践》（作者：陈杰等）。
图片仅作技术及成果展示使用，若相关权利人对图片使用有异议，请及时与广西善图科技有限公司联系，我们将第一时间处理删除。
遥感官方微信
遥感技术咨询
桂公网安备 45030502000451号