多光谱遥感数据与多类型机器学习算法的浅海水深反演方法评价
2023-09-21王照翻马梓程熊忠招孙天成黄赞慧符钉辉谢翠容
王照翻,马梓程,熊忠招,孙天成,黄赞慧,3,符钉辉,陈 靓,谢 菲,谢翠容,陈 思,4
[1.中国地质调查局海口海洋地质调查中心,海口 571127;2.湖北省国土测绘院,武汉 430014;3.中国地质大学(武汉),武汉 430074;4.资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局),武汉 430034 ]
在人类活动干扰频繁、海运航道集中、自然生态系统敏感脆弱的沿海区域开展水深测量工作对制定海岸带生态保护策略、实现海岸带可持续发展具有重要意义(Klemas, 2009; Benveniste et al., 2019;Melet et al., 2020)。高时空分辨率和高精度的水深与水下地形数据对海岸带系统演化研究(Benveniste et al., 2019)和海岸带环境调查与监测等应用至关重要,如水下地形重建(刘小菊 等,2020)、滨海地貌制图(薛振山 等,2012)、海岸形态(陈黎 等,2019)变化监测、航海和渔业(Porskamp et al., 2018)。
传统的水深测量方法包括船载的单波束回声(Single Beam Echo Sound, SBES) 和多波束回声(Multi-Beam Echo Sound, MBES),以及安装在空中平台、遥控船和水下航行器上的激光雷达设备。尽管这些方法可以获得高精度的水深测量数据,但也存在测量时间长,经济成本高的局限性(Wei et al., 2021)。此外,由于测量条带角度和测量船与海岸之间的距离,SBES 和MBES 测量系统会在测量条带覆盖范围之外的海岸地形上形成测量盲区,导致无法适用于水下地形复杂的浅水区(Yan et al.,2018)。相比之下,卫星遥感技术以其高时效性、客观性和低成本,为大范围浅海地区水深测量提供一种有效数据源。同时随着卫星周期性回访,能为海岸带监测提供连续的影像数据集(Jawak et al.,2015)。随着卫星遥感器的发展,已形成新的空间式水深测量方法,即卫星水深测量(Satellite-Derived Bathymetry, SDB)(Wu et al., 2021; Evagorou et al., 2022)。……
