基于IKONOS的廟子湖島附近淺海水深反演研究.pdf

1、淺海是靠近海岸，水深較淺，其中有島嶼和大量礁、灘涂分布的區(qū)域[1]。淺海水深是海洋環(huán)境的重要參數，是船艦航行的安全保障，是水資源利用的前提條件，屬于海洋測繪的一項十分重要的內容，對于海岸保護和興建起到很大的作用。長期以來，主要使用船艇直接測量水深，使用的設備主要是測深桿、測深錘、回聲測深儀等，不過現階段，多以多波束聲納和六分儀、雷達定位儀、GPS等定位設備結合使用[2]。但是這種方法工作起來十分復雜，耗費大量的人力、物力并且還存在著盲區(qū)

2、。由于科學技術的日益發(fā)展，特別是遙感技術以及計算機、空間遙測技術的迅猛發(fā)展[3]，現在已經進入到水深遙感的一個重要階段，為水深研究定量化帶來了巨大的機遇和改善。同時借助多光譜遙感技術手段的快速，范圍廣以及周期性段特點，可以彌補很多船艇直接測量的不足，為水深測量注入了新的活力。
　　遙感應用于水深反演相比于其他手段來說比較高級。太陽輻射能量到達水面要首先與大氣接觸，并與大氣發(fā)生相互作用包括大氣的吸收、反射以及散射，這樣到達水面的太陽

3、輻射能，一部分進入水體，一部分被反射到大氣中。然而進入水體的那部分能量，由于水體的吸收和散射又不斷衰減，最后也只有很少的能量到達水底。到達水底的能量又經過水底反射后再次折回到大氣中被傳感器接收[4]。利用多光譜遙感技術手段進行水深值反演，關鍵在于建立遙感影像光譜值與水深值之間的關系。
　　由于遙感水深值與遙感影像像元值之間存在一種關系，本文以IKONOS高分辨率多光譜數據和1∶1實測水深成果圖作為數據源，通過構建統(tǒng)計回歸模型、BP

4、人工神經網絡以及一種基于輻射傳輸模型的非線性模型進行未知水深反演。由于水體清澈度對水深反演有一定的的影響，因此根據水體在紅光波段的反射特性，本文把研究區(qū)域大致分成四個不同的渾濁度區(qū)域。并在不同的渾濁度區(qū)域對三種模型進行驗證分析。
　　統(tǒng)計回歸模型是借助多種已知函數形式對遙感影像像元值與水深值之間的關系進行擬合，通過檢驗，這種模型在四種不同的渾濁度區(qū)域，水體越清澈的區(qū)域反演精度相對來說比較好，平均相對誤差為0.15，標準差為3.60