[发明专利]一种基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法

权利要求书

1.一种基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法，其特征在于，该方法依次包括如下步骤：

步骤1：筛选研究区影像，并对研究区的多光谱卫星数据进行预处理，包括影像裁剪，几何校正和大气校正；

步骤2：利用水体指数NDWI进行水体信息提取，水体识别的条件是NDWI0；

步骤3：对处理后的遥感影像进行耀斑去除；

步骤4：运行改进的四波段QAA算法，得到有地形信息的CDOM吸收系数和叶绿素a浓度；

步骤5：将水深控制点对应的步骤4结果和步骤3结果作为输入参数，带入机器学习模型进行训练；

步骤6：利用训练的模型反演整幅遥感影像的水深值；

步骤7：潮汐改正并进行精度评价和遥感制图。

2.根据权利要求1所述的基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法，其特征在于，步骤1所述的影像筛选是筛选研究区内无云的遥感高分辨率影像，根据研究区范围进行裁剪，并且进行辐射定标，大气校正；大气校正算法为基于6S模型的大气校正算法。

3.根据权利要求1所述的基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法，其特征在于，步骤2所述的水体信息提取方法为：计算NDWI，并将NDWI0的区域识别为水体，其中，

公式中Green为绿波段的反射率，NIR为近红外波段的反射率。

4.根据权利要求1所述的基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法，其特征在于，步骤3所述的耀斑去除算法为：

是可见光波段去除耀斑后的反射率数据，ρ(λ)是有耀斑波段的反射率数据，ρ_NIR是近红外波段反射率数据，是研究区视野内近红外波段的反射率最小值，b_λ(λ)是研究区视野内近红外波段和可见光波段反射率数据的回归系数，λ是不同波段的中心波长。

5.根据权利要求1所述的基于利用改进的四波段遥感影像QAA算法水质反演结果反演水深的方法，其特征在于，步骤4所述改进的四波段QAA算法，其方法如下：浮游植物在440nm处的色素吸收系数和后向散射系数可用叶绿素a浓度C表示为：

a_phy(440)＝0.06*C^0.65，

这里Y＝0.67875，

b_bp(550)＝0.0111*C^0.62，

在清澈的海水中：

a_phy(λ)＝[a₀(λ)+a₁(λ)*a_phy(440)]*a_phy(440)

a_g(λ)＝a_g(440)*exp(-0.015*(λ-440))，

a(λ)＝a_w(λ)+a_phy(λ)+a_g(λ)，

b(λ)＝b_w(λ)+b_bp(λ)，

QAA算法中，

其中g₀、g₁是常数，分别为0.08945、0.1247；

光学深水下表面遥感反射率的估计值和实际值之间的差异尽可能小，即使u_m和u₀的值差异尽可能小；我们通过Levenberg–Marquardt方法确定了黄色物质和碎屑的吸收系数a_g(440)和叶绿素a浓度C的最佳值；

上述公式中：a是水体的吸收系数，a₀、a₁是随波段变化的常数。a_phy是叶绿素吸收系数，a_g是黄色物质和碎屑的吸收系数，a_w是纯水的吸收系数，b_w是纯水的后向散射系数，b_bp是浮游植物后向散射系数，λ不同波段的中心波长。