南海礁盤周邊水深多源遙感探測
本文關鍵詞:南海礁盤周邊水深多源遙感探測 出處:《中國石油大學(華東)》2014年碩士論文 論文類型:學位論文
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【摘要】:珊瑚礁盤海域水深為海洋重要基礎數據。為研究南海珊瑚礁盤周邊海域衛(wèi)星影像的水深反演能力,本文以東島珊瑚礁盤為研究區(qū)域,以WorldView-2和ETM+多光譜衛(wèi)星影像為數據來源,開展水深遙感探測研究。主要成果如下:(1)WorldView-2多光譜影像水深能力分析實驗。實驗選取WorldView-2影像的藍、綠、藍邊波段數據,分別使用波段組合方法、比值法和BP人工神經網絡法反演水深值。實驗結果表明:WorldView-2影像水深探測能力較高的波段依次為綠波段、藍波段和藍邊波段,反演結果的ARE值分別為27%、29%和36%。WorldView-2特設支持基于葉綠素和滲水特性的深海探測研究的藍邊波段(海岸波段)在淺海礁盤海域的反演效果較差;各模型最佳反演精度分別為波段組合法21%,比值法28%,BP人工神經網絡法40%,在該水域水深反演效果較好的模型依次為波段組合法、比值法和BP人工神經網絡法;波段組合法中,單波段模型反演效果最差,雙波段和三波段組合的方法反演效果較好。雙波段組合方法的水深反演能力,藍、綠波段綠、藍邊波段藍邊、藍波段。(2)為了比較WorldView-2多光譜衛(wèi)星影像的水深反演能力,本文下載了ETM+多光譜衛(wèi)星影像數據并選取了對水深信息較為敏感的藍、綠、紅色波段,同樣使用波段組合方法、比值法和BP人工神經網絡法進行水深反演實驗。實驗結果顯示三種方法反演東島周邊水域的水深值,反演結果的ARE值范圍30%~67%,相比WorldView-2反演精度相差很大。由此可以得出,影像的質量會影響水深探測精度,WorldView-2影像適合在南海地區(qū)開展水深遙感探測實驗。(3)海底底質類型的非均一性,造成各類底質對于可見光衰減系數貢獻的差異,引起水深探測結果的偏差。本文采用圖像分割的底質分類方法將海底底質分為礁石和礁沙兩類,之后利用反演效果較好的波段組合模型開展水深反演研究。實驗結果表明:底質分類后使用波段組合法開展水深探測的ARE由原來的26%提升為11%,得到明顯提高。雙波段組合法比三波段組合法反演結果精度提升更加顯著,藍、綠雙波段組合反演精度由原來的26%變成9%,整體精度達到11%。究其原因三波段組合法自身有著削弱和消除海底底質不均影響的功能,因此,分區(qū)后反演精度提升不明顯。對南海礁盤周邊水域使用基于圖像分割的底質分類方法和藍、綠波段組合方法反演水深效果較好。由于傳統的實測手段不能滿足現代大面積水深探測的需求,發(fā)展水深遙感探測技術,具有重要的研究意義。本文基于多光譜衛(wèi)星影像的珊瑚礁盤海區(qū)水深反演方法,對推進海洋水深測繪具有積極意義。
【學位授予單位】:中國石油大學(華東)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:P714.1
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