潮滩滩面高程高光谱遥感反演的研究.pdfVIP

摘要 潮沟边缘的细颗粒沉积区域高程反演较差，总体反演得到的高程比较平缓；(4) 从断面高程形态对比分析来看，四条验证断面的平均实测最大高差135．5cm，平 AbsoluteError)和 均反演高程高差76cm，北滩断面平均绝对误差MAE(Mean Relative 平均相对误差MRE(MeanError)分别为7．75cm、6．2％，南滩则高于北滩， Mean 分别为36．75cm、141％，RMSE(RootError)体现了反演高程同实测 Square 高程值之间的偏差，北滩断面平均小于南滩断面平均，分别为9．5cm和45．2cm， 证明在起伏程度小的北滩，反演断面高程形态比南滩更接近实际。 二、基于“中值粒径法的潮滩滩面高程遥感反演研究。利用实测的161 个采样点的沉积物中值粒径数据，结合高光谱影像反射率，建立了潮滩中值粒径 反演模型，得到潮滩中值粒径的空间分布。以此为基础，在遥感中值粒径图层上 提取断面中值粒径，建立与高程的统计模型，应用于遥感中值粒径图层，实现潮 滩滩面高程反演。研究结果表明：(1)利用993nm反射率的单波段模型反演潮 滩中值粒径比波段组合模型简捷且相关系数相差不大，能够有效反演中值粒径的 空间分布，建模与验证相关系数分别为0．891和0．842，同时对比得出粒径较粗 的沉积物类型反演效果优于粒径较细的沉积物；(2)应用“中值粒径法”的潮滩 (3)“中值粒径法”与“反射率法”的模型结果接近，但从反演效果来看，“中 值粒径法”在潮滩起伏区沉积物颗粒细的地方更接近实际地形。 三、基于“含水量法”的潮滩滩面高程遥感反演研究。首先选取2282nm、 EnhancedWater Content Index)的特征波段，建立含水量模型，应用于潮滩高光谱影像，得到潮 滩沉积物含水量分布；然后提取断面含水量，与实测高程建模，反演得到潮滩滩 面高程。研究结果表明：(1)NEWCI是反演潮滩沉积物含水量的有效因子，利 用NEWCI方法反演的潮滩沉积物含水量，建模与验证相关系数分别为0．837、 0．842，反演模型可靠，可以进行潮滩沉积物含水量反演；(2)“含水量法”最终 的反演高程建模与验证相关系数在北滩为0．533和0．48，南滩为0．71和O．716； (3)“含水量法”的模型精度稍低于“反射率法”，高于“中值粒径法”，从反演 效果上看，“含水量法”在潮滩平坦区含水量值较高的区域更接近实际地形。 四、遥感反演高程与沉积物空间分布分析。运用ArcGIS空间分析技术，在 沉积物类型一致的前提下，计算高程与沉积物之间的频率比，探讨高程与沉积物 类型的空间关系。研究结果表明：(1)三种反演高程都较好的体现了沉积物中砂、 粉砂质砂类型区的部分高程数值，仅有“中值粒径法”反演高程体现了砂质粉砂 类型区中位于．0．01．0．22m的实测高程；(2)三种高程反演方法都没有体现出实 测高程中粉砂位于．0．01．0．22m及大于1．3 lm的两大区域值。究其原因认为，粉 摘要 砂的颗粒相对较细，颗粒组成影响沉积物中值粒径及持水能力，因而反演结果较 差； (3)实测高程中，粉砂质砂与地形的相关性最高，三类遥感高程都反演出 了粉砂质砂中的一部分区域证实了这一点，三类反演高程与沉积物类型的相关性 与实测高程存在差异的部分，则是各类反演高程与实测高程偏差的主要部分。 五、总体来看，“反射率法”、“中值粒径法”和“含水量法，反演高程的 结果接近，其中和高程建立模型的中值粒径与含水量数据本身由高光谱影像反演 得到，已经存在一定程度上的误差，在接下来的建模过程中，可能会涉及误差的 传递，进而影响反演结果。从空间处理与分析的结果可以看出，在潮滩高程反演 时，可以结合具体的潮滩沉积物类型，挑选适宜的高程反演方法。从三种方法的 反演结果可以看出，虽然在局部地势起伏较大的区域反演效果不佳，但遥感反演 技术能够有效模拟出