基于Planet多光谱影像的南海岛礁水深反演研究

发布时间：2021-07-11 14:31

　　Planet是目前最新的遥感卫星数据,充分挖掘其在海洋领域的潜能具有重要意义。本文以南海某岛礁周边水域为研究区域,利用Planet卫星多光谱数据,使用波段法、Stumpf法和BP神经网络模型法开展浅海水深反演研究,并利用实测的多波束测深数据进行精度对比分析。实验结果表明:1)多波段模型反演效果最好（RMSE为1.53 m）,BP神经网络模型次之（RMSE别1.79 m）,单波段模型和Stumpf模型反演效果较差（RMSE分别为2.78 m和2.65 m）,总体上达到了目前浅海水深卫星遥感反演的精度水平,因此可以使用Planet多光谱影像开展水深遥感探测; 2) BP神经网络模型反演精度明显高于单波段模型和Stumpf模型的精度,但是其受到网络层数、节点数选择、数据选择和训练方法等因素的影响,必须多次重复试验,才能确定最佳反演参数; 3)分析不同水深（0—20 m）的反演精度,发现水深较浅区域（0—5 m）水深反演精度较低,其他区域（5—20 m）水深反演精度较高。 

【文章来源】：测绘与空间地理信息. 2020,43(12)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

BP神经网络模型示意图

对每种水深反演算法，以实测水深值作为平面直角坐标系的横轴，反演水深值作为纵轴，将所有检查点绘制在该平面直角坐标系中，得到该反演模型的散点图。为表达方便，把图中通过坐标原点且斜率为1的直线称为“吻合线”，吻合线上所有检查点的反演值等于实测值，根据吻合线可以较为直观地反映出反演值与实测值的偏离情况。绘制出4种反演模型的散点图，如图3所示。图3 4种水深反演方法散点图

图2 BP神经网络模型拟合效果图从图3可以看出，多波段线性组合模型和BP神经网络模型的点都在吻合线上，或者都贴近于吻合线，偏离程度较小，拟合效果较好，说明反演的水深值与真实水深值相差较小，反演效果较好;Stumpf模型和单波段模型的点不在拟合线上，偏离程度较大，拟合效果较差，反演的水深值与真实水深值相差较大，反演效果较差。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多波段遥感数据的库区水深反演研究[J]. 张磊,牟献友,冀鸿兰,张宝森.  水利学报. 2018(05)
[2]多波束测深异常数据检测与剔除方法研究综述[J]. 纪雪,周兴华,唐秋华,赵洪臣.  测绘科学. 2018(01)
[3]基于SPOT-6遥感影像的近海水深反演[J]. 陆天启,陈圣波,郭甜甜,范宪创.  海洋学研究. 2016(03)



本文编号：3278277