[发明专利]多角度遥感水深决策融合反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋水深探测方法，属于空间遥感技术领域，尤其涉及一 种多角度遥感水深决策融合反演方法。

背景技术

海洋水深数据测量是保障船舶航行、开展港口码头和海洋工程建设、制定 海岸和海岛相关规划的必要基础数据。与水深现场测量手段相比，遥感技术具 有覆盖广、周期短、费用低、空间分辨率高的优势。自20世纪70年代以来， 国内外开展了各种被动遥感水深反演模型的研究，常用的可见光水深反演模型 主要包括分析模型、半分析半经验模型和统计模型。利用不同模型，近年来在 河流、湖泊、水库、海岛和海岸带周边等水深测量领域进行了反演应用。

水深可见光遥感反演是获取浅海复杂地形水深的有利解决办法，尤其可以 反演获取船只无法靠近和难以进入区域的水深资料。但由于模型难以兼顾物理 机制和参数化，因此已有的可见光水深遥感反演模型精度再提高的空间有限。

针对相同地区，获取时间又相当接近的多景多角度影像常包含着大量目标 地物的立体结构等信息。多角度数据已在反射率模型和产品的提取、图像分类 和生物量估算等方面有了较多应用，但尚未有多角度影像在水深遥感反演中的 应用。利用多角度遥感对不同海况、不同底质和不同水质情形下多方面的成像 能力，可为水深遥感反演带来丰富的数据信息；同时，采用决策融合也能够充 分利用已有遥感影像资源和信息，提高水深反演的精度，因此，基于决策融合 的浅海水深多角度遥感影像反演方法有着重要的应用价值。

中国专利(申请号201310188829.4，申请公布日CN104181515A)公开了“一 种基于蓝-黄波段高光谱数据的浅海水深反演方法”。主要用于解决利用光学遥 感手段进行清洁水体水深反演的模型大都针对多光谱数据建立，该类算法受多 光谱数据波段宽、光谱信息少的制约，该发明依据水体光衰减机理，基于高光 谱数据提出了一种利用蓝-黄波段(450-610纳米)高光谱数据反演清洁水体浅海 水深的新方法，该方法可准确提取30米以内浅海水深分布信息，并且针对一种 遥感器，只需要进行一次算法系数标定，算法普适性得到明显改善。但该方法 采用单源的遥感器获取的单角度影像作为探测数据源，可利用的遥感影像光谱 信息范围有限，不利于提高浅海水深反演用于水深测量的准确性，尤其是在复 杂情况下对浅海区域水深的探测效果不足。

发明内容

本发明提供了一种多角度遥感水深决策融合反演方法，用于解决现有技术 中只使用单源遥感器的单角度影像作为数据源时，存在因成像角度不佳，水深 信息受到大量海表反射的影响，水深测量精度和准确性较差的问题。

多角度遥感水深决策融合反演方法，包括以下步骤：

第一步：对多光谱遥感影像进行预处理，得到海表反射率；

所述预处理包括对辐射亮度转换、大气校正和太阳耀斑去除；

第二步：现场实测水深值获取及处理；

获取实验区的水深数据和对应的经纬度坐标，通过潮汐表确认测量时刻的 潮高值，将水深数据校正获得理论深度基准面的水深，再根据多光谱遥感影像 的获取时刻，对理论深度基准面的水深数据进行瞬时水深的潮汐校正以获得瞬 时水深；

第三步：单角度水深反演和水深段标识；

根据水深控制点处水深与对应影像像元反射率值间的关系，采用多波段模 型进行统计回归出，输出该景影像水深反演的参数作为多角度水深反演融合的 一项输入，并对多波段模型进行参数定标，多波段模型公式如下，

Z=A0+Σi=1nAiXi---(1)]]>

X_i＝Ln(ρ_i-ρ_si)(2)