[发明专利]一种融合海浪特征和光谱特征的浅海水深遥感提取方法

权利要求书

1.一种融合海浪特征和光谱特征的浅海水深遥感提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)获得包含海面海浪信息的高分辨率多光谱遥感图像，采用几何校正方法进行遥感图像定位配准，使其具有较准确的地理空间参考；

(2)分解太阳耀光信息和水体辐射信息；

(3)选定远岸深水区海浪波长测量参考线和子图；基于太阳耀光图像测量海浪波长及其变化信息；

(4)计算参考线上每一个子图的海浪波长；

(5)确定远岸深水区海浪波长；

(6)选定一定数量的测量点；测量点的确定：在步骤(3)中以步骤(2)分解的太阳耀光信息图像上离海岸最远的位置为起点，沿尽可能垂直于海岸的参考线，依次截取系列子图，直到海岸，子图的大小为N×N像素；在太阳耀光信息图像上，根据海面海浪信息分布特征，在海浪信息清晰的区域选择测量点；

(7)计算每一个测量点的海浪波长；根据步骤(6)确定的每一个测量点为中心点，选取大小为N×N像素的子图，其中N为2的指数，然后采用步骤(4)的方法计算获得每个测量点的海浪波长L；单位：m；

(8)计算每一个测量点的水深；

(9)提取测量点的多光谱水体辐射值；

(10)建立多光谱水深反演模型；

(11)反演整景遥感图像的浅海水深信息；

所述步骤(2)中进行太阳耀光信息和水体辐射信息的分解，获得太阳耀光信息图像和多光谱信息图像；具体分解方法如下：

1)选取遥感图像中浅海区域；

2)提取多光谱图像中的一个可见光波段的辐射强度L(VIS_n)和近红外波段的辐射强度L(NIR)，根据L(VIS_n)和L(NIR)的对应空间位置获得二维散点图；n＝1、2、3，为可见光波段序号；

3)统计散点图的线性趋势线并计算倾斜角度

4)计算获得太阳耀光信息图像L_S(VIS_n)′和水体辐射信息图像L_W(VIS_n)′，分解公式分别为：

5)重复步骤2)到步骤4)，分解逐个可见光波段的太阳耀光信息和水体辐射信息图像，获得全部可见光波段水体辐射信息图像。

2.如权利要求1所述的一种融合海浪特征和光谱特征的浅海水深遥感提取方法，其特征在于步骤(5)中，对步骤(4)计算的每个子图的海浪波长序列，由第一个子图开始，以8-10个子图为一组进行分组，设定分为T组，计算每一组子图的海浪波长的算术平均作为该组的平均波长然后依此计算两组相邻的平均波长差的绝对值：

当显著小于时，即是的1.5倍到3倍时，就到了深水区的边缘，即将第1到n组的子图的海浪波长的算术平均作为远岸深水区的海浪波长L_d，单位：m；

如不满足此条件，则无法确定深水区，该遥感图像无法用于浅海水深反演。

3.如权利要求1所述的一种融合海浪特征和光谱特征的浅海水深遥感提取方法，其特征在于步骤(8)中根据步骤(7)中计算获得的测量点的海浪波长L和步骤(5)确定的深水区海浪波长L_d，计算测量点的水深，计算方法如下：

其中，h为测量点水深值，单位：m，L为测量点的海浪波长，L_d为步骤(5)确定深水区海浪波长。

4.如权利要求1所述的一种融合海浪特征和光谱特征的浅海水深遥感提取方法，其特征在于步骤(9)中根据步骤(6)确定的测量点的空间位置，从由步骤(2)分解处理获得的多光谱水体辐射信息图像L_W(VIS_n)′中，提取蓝光波段和绿光波段的水体辐射强度值，单位为W*m^-2*nm^-1*sr^-1，分别记L(λ₁)和L(λ₂)；其中蓝光波段的中心波长为480nm，绿光波段的中心波长为545nm。