基于Planet多光譜影像的南海島礁水深反演研究
發(fā)布時間:2021-07-11 14:31
Planet是目前最新的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),充分挖掘其在海洋領(lǐng)域的潛能具有重要意義。本文以南海某島礁周邊水域為研究區(qū)域,利用Planet衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù),使用波段法、Stumpf法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法開展淺海水深反演研究,并利用實測的多波束測深數(shù)據(jù)進行精度對比分析。實驗結(jié)果表明:1)多波段模型反演效果最好(RMSE為1.53 m),BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型次之(RMSE別1.79 m),單波段模型和Stumpf模型反演效果較差(RMSE分別為2.78 m和2.65 m),總體上達到了目前淺海水深衛(wèi)星遙感反演的精度水平,因此可以使用Planet多光譜影像開展水深遙感探測; 2) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型反演精度明顯高于單波段模型和Stumpf模型的精度,但是其受到網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、節(jié)點數(shù)選擇、數(shù)據(jù)選擇和訓練方法等因素的影響,必須多次重復試驗,才能確定最佳反演參數(shù); 3)分析不同水深(0—20 m)的反演精度,發(fā)現(xiàn)水深較淺區(qū)域(0—5 m)水深反演精度較低,其他區(qū)域(5—20 m)水深反演精度較高。
【文章來源】:測繪與空間地理信息. 2020,43(12)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型示意圖
對每種水深反演算法,以實測水深值作為平面直角坐標系的橫軸,反演水深值作為縱軸,將所有檢查點繪制在該平面直角坐標系中,得到該反演模型的散點圖。為表達方便,把圖中通過坐標原點且斜率為1的直線稱為“吻合線”,吻合線上所有檢查點的反演值等于實測值,根據(jù)吻合線可以較為直觀地反映出反演值與實測值的偏離情況。繪制出4種反演模型的散點圖,如圖3所示。圖3 4種水深反演方法散點圖
圖2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型擬合效果圖從圖3可以看出,多波段線性組合模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的點都在吻合線上,或者都貼近于吻合線,偏離程度較小,擬合效果較好,說明反演的水深值與真實水深值相差較小,反演效果較好;Stumpf模型和單波段模型的點不在擬合線上,偏離程度較大,擬合效果較差,反演的水深值與真實水深值相差較大,反演效果較差。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多波段遙感數(shù)據(jù)的庫區(qū)水深反演研究[J]. 張磊,牟獻友,冀鴻蘭,張寶森. 水利學報. 2018(05)
[2]多波束測深異常數(shù)據(jù)檢測與剔除方法研究綜述[J]. 紀雪,周興華,唐秋華,趙洪臣. 測繪科學. 2018(01)
[3]基于SPOT-6遙感影像的近海水深反演[J]. 陸天啟,陳圣波,郭甜甜,范憲創(chuàng). 海洋學研究. 2016(03)
本文編號:3278277
【文章來源】:測繪與空間地理信息. 2020,43(12)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型示意圖
對每種水深反演算法,以實測水深值作為平面直角坐標系的橫軸,反演水深值作為縱軸,將所有檢查點繪制在該平面直角坐標系中,得到該反演模型的散點圖。為表達方便,把圖中通過坐標原點且斜率為1的直線稱為“吻合線”,吻合線上所有檢查點的反演值等于實測值,根據(jù)吻合線可以較為直觀地反映出反演值與實測值的偏離情況。繪制出4種反演模型的散點圖,如圖3所示。圖3 4種水深反演方法散點圖
圖2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型擬合效果圖從圖3可以看出,多波段線性組合模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的點都在吻合線上,或者都貼近于吻合線,偏離程度較小,擬合效果較好,說明反演的水深值與真實水深值相差較小,反演效果較好;Stumpf模型和單波段模型的點不在擬合線上,偏離程度較大,擬合效果較差,反演的水深值與真實水深值相差較大,反演效果較差。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多波段遙感數(shù)據(jù)的庫區(qū)水深反演研究[J]. 張磊,牟獻友,冀鴻蘭,張寶森. 水利學報. 2018(05)
[2]多波束測深異常數(shù)據(jù)檢測與剔除方法研究綜述[J]. 紀雪,周興華,唐秋華,趙洪臣. 測繪科學. 2018(01)
[3]基于SPOT-6遙感影像的近海水深反演[J]. 陸天啟,陳圣波,郭甜甜,范憲創(chuàng). 海洋學研究. 2016(03)
本文編號:3278277
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