江苏近海辐射沙洲水域水深与光谱的相关性研究-国土资源遥感.PDFVIP

第３期，总第７３期 国　土　资　源　遥　感 Ｎｏ．３，２００７　 ２００７年９月１５日 ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＦＯＲＬＡＮＤ＆ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ Ｓｅｐｔ．，２００７　 江苏近海辐射沙洲水域水深 与光谱的相关性研究 杜心栋，田庆久，王晶晶，王向成 （南京大学国际地球系统科学研究所，南京　２１００９３） 摘要：通过对实测光谱数据和水深数据的分析研究发现，泥沙浓度在水深遥感中具有重要意义。泥沙含量决定水 体光谱反射率与水深的相关性方向：泥沙含量较少的清水区，光谱反射率与水深呈负线性相关；而在泥沙含量较 高的浊水区，光谱反射率与水深数据呈正线性相关。以此为依据，对水体进行清／浊水体的光谱分别处理，可提高 水深的光谱反演精度。同时，结合实测水体光谱进行不同光谱分辨率的模拟分析，发现高光谱分辨率遥感将有助 于提高水深反演精度。 关键词：光谱；水深；泥沙；ＴＭ；遥感 中图分类号：ＴＰ７９　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－０７０Ｘ（２００７）０３－００８９－０５ 水深原理是基于遥感器接收水体信息与水深之间的 ０　引言 相关性，因此，对于水质不均一地区进行遥感水深反 演时应该对水质分类，进而采取相应的反演模式。 传统的水下测深工作十分复杂，耗时、费力，且 由于存在着无法测量的地方，数据使用价值较低。 １　研究区概况及数据准备 遥感方法具有覆盖范围大、费用低及周期短的特点， １．１　研究区概况 为动态获取大面积的水下地形信息提供了可能。 研究区位于江苏省东台海域，１２１°２′～１２１°２０′ 从２０世纪７０年代起，国内外在水深遥感方面 Ｅ，３２°３２′～３２°４２′Ｎ之间，如图１所示。 做了大量研究，提出了许多模型和方法，取得了一定 的成绩。Ｍ·Ｉｂｒａｈｉｍ和Ａ·Ｐ·Ｃｒａｃｋｎｅｌｌ在假设水 底底质相同和水质均一的前提下，利用单波段 （ＭＳＳ４）模型提取 Ｐｅｎａｎｇ岛海域的水下地形信 ［１］ 息 ；Ｗ·ＶａｎＨｅｎｇｅｌ和Ｄ·Ｓｐｉｔｚｅｒ利用多时相影 像（ＴＭ１，２，３波段）通过多元线性回归模型来提取 Ｖｌｉｅｌａｎｄ－ｄｅＲｉｃｈｅｌ海峡的水下地形信息，指出悬浮 物质浓度对遥感测深有重要影响，提出通过多时相 ［２］ 影像来提高所获取水深信息的可靠性 ；Ｓａｎｄｉｄｇｅ 和 Ｈｏｌｙｅｒ采用神经网络法提取Ｔａｍｐａ海湾水下地 ［３］ 形信息 ；吕黎光等利用 ＳＰＯＴ影像，采用波谱水 深法提取台中港口地区水下地形信息，发现利用高 ［４］ 空间分辨率影像可以提高水深反演精度 ；陈鸣等 则用分段模型提取长江口的水下地形信息［５］等。 水体中泥沙浓度的增大，一方面使得光的透射 深度减小，另一方面增强了水体的后向散射，使得水 体反射率总体增大，且反射峰向长波方向移动，从而 使清水和浊水的光谱特征具有较大差异。遥感探测 图１　研究区位置 收稿日期：２００７－０３－０５；修订日期：２００７－０４－０３ 基金项目：江苏省地质调查研究院委托项目“江苏海岸水下地形多尺度遥感成图关键技术研究”。 ·９０· 国　土　资　源　遥　感 ２００７年 　　研究区为辐射沙脊群区域，由７０多条沙脊和 续表 深槽组成，以琼港为中心向外海呈辐射状延伸，总