田震马毅等基于Landsat-8遥感影像和LiDAR测深数据的水深主.PDFVIP

第 卷第 期 海 洋 技 术 学 报 ， 34 2 Vol. 34 No.2 年 月 JOURNAL OF OCEAN TECHNOLOGY ， 2015 4 Apr 2015 基于Landsat-8 遥感影像和LiDAR 测深数据的 水深主被动遥感反演研究 ， 1 2 2 2 2 田 震 ，马 毅 ，张靖宇 ，梁 建 （ 山东科技大学测绘科学与工程学院，山东 青岛 ； 国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 ） 1. 266590 2. 266061 摘 要：主被动遥感结合反演远海岛礁周边水深信息，不仅可以有效弥补传统测深方法覆盖范围 小且费时费力的不足，也可为航运安全、海洋减灾、生态环境保护等领域提供基础资料。 以夏威夷 瓦胡岛周边水深反演为例，应用Landsat-8 多光谱遥感数据和机载LiDAR 测深数据，开展了不同 密度LiDAR 测深数据对水深多光谱遥感反演精度的影响分析、不同水深网格化处理方法对水深 遥感反演结果的影响分析和基于少量LiDAR 控制区块的大区域水深反演能力分析三方面的研 究工作。 结果表明：（ ） 测深数据密度的改变对水深反演结果的影响不大，变化后的水深 1 LiDAR 反演结果与原始的水深反演结果相比，平均相对误差变化在0.3% 以内，平均绝对误差变化在0.03 以内；（ ） 采用均值格网处理方法的多光谱遥感水深反演精度要略高于采用中值格网处理方法 m 2 的水深反演精度， 具体体现在均值的平均绝对误差要比中值的低0.04～0.05 m ， 平均相对误差低 1%~10% ，反演结果的残差分布显示在 0～2 m 和20～25 m 的水深段内均值统计法的残差分布更集 中且其平均值接近于 ，而在其它水深段二者的残差分布基本相同；（ ） 基于少量 控制 0 m 3 LiDAR 2 区块的大区域遥感水深反演结果较为理想，两个检查区块的水深反演结果 、平均绝对误差和平 R 均相对误差分别为： ， ， 和 ， ， 。 反演结果分段分析表明各水深段 0.877 1.66 m 3.5% 0.941 1.62 m 28.4% 内反演的精度都比较理想，平均绝对误差除20～25 m 水深段外，均低于2.5 m ，平均相对误差除0～ ， 外，均低于 。 2 m 2～5 m 25% 关键词： 测深；遥感水深反演；统计方法 LiDAR 中图分类号： 文献标志码：