基于多尺度的多光谱卫星数据的浅水水深遥感反演研究

• 作 者: 吴忠强 沈蔚 曹彬才 邱振戈 郭立新 栾奎峰
• 机 构: 上海海洋大学海洋科学学院,上海201306 上海市海洋局河口海洋测绘工程技术研究中心,上海2013
• 出 处: 第二十届中国遥感大会
• 发表日期: 2016年8期
• 关键词: 多尺度 水深遥感 多光谱水深反演 双波段比值法 精度评估

　　水深作为基本的水文要素，是海洋测绘的基本内容，在水利、航运、近海工程等中起着不可替代的作用。多光谱水深遥感的水深反演方法经济性低、周期短并可以进行快速动态监测，实现大范围覆盖等。随着卫星遥感技术的发展，各种分辨率的多光谱遥感影像，特别是高空间分辨率卫星影像逐渐应用到水深遥感反演领域，随着观测时空分辨率的变化，获取的信息特征也在变化，表现出一定的尺度效应，这也为多光谱水深遥感反演提出了新的问题与研究方向。本文利用Worldview-2、资源三号、Sentinel-2A、高分一号、以及Landsat-8等五种光学卫星数据和电子海图数据，在研究多光谱遥感水深反演机理以及基本流程的基础上，探究了多尺度遥感数据水深反演及其关键技术。一方面，以不同尺度的影像融合为切入点，用GM融合算法、小波融合探讨不同尺度、不同数据源融合影像对水深反演结果的影响，探讨水深反演过程中遥感影像去云融合的可行性。另一方面，以多尺度遥感水深反演为切入点，基于双波段比值法，反演实验区域20米以浅的水深，并进行精度评价。实验表明，利用小波融合去云可以改善水深遥感反演中有云区域的影响，一定程度上增加反演精度和制图资料的完整性。在进行多尺度反演时，不同的分辨率影像反演水深的精度不同，以10m的哨兵-2A为佳，利用图像融合增加影像分辨率的方式能一定程度上增加反演精度，但是不能明显增加海底细部的表达能力；同时，多光谱与和多光谱融合影像与多光谱和全色融合影像在水深反演中相比，前者具有更好的海底细部表达能力。