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基于主成分变换的海岛周边水深遥感反演研究

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应用卫星遥感技术反演浅海水深,对于航运安全、海洋工程、生态环境保护等领域都具有重要的意义.在传统的水深反演工作中,除了通常所使用的几种处理方法外,主成分分析法(PCA)也因其能够充分利用不同波段光谱信息的优点,常用来做为解决问题的一种手段,但是不同波段组合第一主成分(PC1)的遥感水深反演能力仍需研究.本文选取高分辨率的QuickBird影像做为数据源,开展了西沙广金岛、琛航岛水深反演实验.文章对任意双波段、三波段、四波段组合的QuickBird影像进行主成分变化,提取出PC1;分析了各PC1与实测水深数据之间的相关性,选取相关性最高的PC1分别做为各波段组合的水深反演因子;结合实测的水深控制点数据开展研究区水深反演实验,并以独立的水深检查点进行精度验证.实验结果表明:几种最优波段组合中,三波段组合反演精度最高,双波段和四波段组合的反演精度次之;最优三波段组合为:蓝+绿+红,其波段组合反演结果的平均相对误差为28.4％,平均绝对误差为1.49m;15m以浅区域内总体反演精度要比20m以浅内的总体反演精度高,前者反演结果的平均相对误差为28.4％,平均绝对误差为149m,而后者反演结果的平均相对误差为32.1％,平均绝对误差为280m.

田震、马毅、张靖宇、梁建、许海蓬

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国家海洋局第一海洋研究所,青岛266061

山东科技大学测绘科学与工程学院,青岛266590

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