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浅滩沙波地形在潮流环境广泛分布,它不仅是海洋沉积环境特征的表征,同时对海岸保护、航海安全、海底管道铺设、军事活动等有重要影响。台湾浅滩发育有全球最大规模的浅海沙波系统,且地理位置突出,具有重要的研究价值。本文以太阳耀光遥感为基础,以台湾浅滩沙波为研究对象,对台湾浅滩沙波在太阳耀光遥感影像上的成像特征进行分析,并基于太阳耀光遥感对台湾浅滩沙波进行探测和地形重构研究,主要内容及结论如下: 基于水下地形太阳耀光遥感机理,对影响台湾浅滩沙波太阳耀光遥感成像特征的因素作了讨论,发现成像角度的变化会影响沙波信息的显著程度,并可能引起沙波地形的太阳耀光反转现象;流向的变化也会引起沙波地形的太阳耀光反转现象。利用太阳耀光遥感机理对出现在HJ-1A/1B卫星遥感影像上的由成像角度和流向引起的沙波耀光反转现象分别进行了机制分析和讨论。 基于太阳耀光遥感影像沙波信息的特征及对多波束实测数据的分析,发现影像中“亮暗条纹相间处即沙脊”的规律,提出了沙波信息遥感探测方法,通过计算影像梯度、提取高梯度信息并二值化、矢量化处理等步骤,实现了沙脊信息的自动提取。实例验证结果表明,自动提取的沙脊信息完整,且位置与影像中亮暗条纹位置基本一致。 从沙波地形太阳耀光遥感机理和多波束测深方法特点出发,讨论了两者的互补性优势,提出了利用多波束测深数据和太阳耀光影像对沙波地形联合重构的新方法,并以台湾浅滩沙波作为实例,对重构方法进行了实例研究和精度评估。评估结果显示,当多波束点密度为10m,测线间距为1000 m时,沙波地形重构结果误差为1.37 m,相对误差为4.8%。当多波束点密度下降至50 m,测线间距为1000m时,重构结果相对误差为6.9%,沙波地形重构精度会随着多波束点密度的减小而下降,但仍能较好的维持沙波地形的形态。结果表明,本研究提出的沙波地形联合重构方法可以有效弥补多波束测深数据的空白区,具有较好的实用性,有助于推动多波束测深和遥感测深的技术融合,提高沙波地形的探测效率。