島礁淺海水深多光譜遙感無(wú)控反演算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 09:04
水深是水文資料的重要組成部分,能夠?yàn)榇缓叫、水下地形監(jiān)測(cè)等人類活動(dòng)提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí),航天遙感技術(shù)的蓬勃發(fā)展,使得利用遙感手段對(duì)淺海區(qū)域進(jìn)行大范圍、高時(shí)間分辨率、無(wú)接觸式的水深反演成為可能。眾多學(xué)者對(duì)淺海區(qū)域的遙感水深反演做了大量研究工作,但關(guān)于無(wú)控水深反演的研究稍顯單薄,因此,本文聚焦大洋島礁淺海水深多光譜遙感無(wú)控反演方法,主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究:(1)遙感水深反演算法回顧。本文首先回顧了多光譜條件下的各種有控水深反演算法,包括單波段水深反演算法、雙波段水深反演算法和對(duì)數(shù)比值反演算法;同時(shí)分析了高光譜條件下的無(wú)控水深反演算法,即半分析模型;最后比較上述算法,分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。(2)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的無(wú)控水深反演方法研究。本文針對(duì)南海甘泉島礁淺海水深無(wú)控反演問(wèn)題,利用其他海域的遙感影像和水深數(shù)據(jù)訓(xùn)練多種機(jī)器學(xué)習(xí)模型,包括線性回歸、支持向量機(jī)回歸、集成學(xué)習(xí)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,實(shí)現(xiàn)了甘泉島的無(wú)控水深反演。實(shí)驗(yàn)表明不同機(jī)器學(xué)習(xí)模型在無(wú)控水深反演中雖然取得了一定的效果,但反演的精度較低,而且穩(wěn)定性也不足。(3)在深入分析了對(duì)數(shù)比值模型和半分析模型各自優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用限制的基礎(chǔ)上,提出了一...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
輻射傳輸過(guò)程示意圖[22]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章多光譜遙感測(cè)深的原理與方法112.4對(duì)數(shù)比值水深反演算法為了克服單波段水深反演模型和雙波段水深反演模型的不足,Stumpf[24]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在同樣水深的前提下,不同底質(zhì)的藍(lán)光波段反射率對(duì)數(shù)值與綠光波段反射率對(duì)數(shù)值的比值是近乎一樣的,如圖2.2,由此提出了對(duì)數(shù)比值水深反演模型,這也是迄今為止半理論半經(jīng)驗(yàn)?zāi)P椭行Ч詈玫哪P蚚24]。圖2.2KureAtoll水域不同底質(zhì)不同水深像素點(diǎn)的藍(lán)綠波段對(duì)數(shù)圖[24]Stumpf等人結(jié)合單波段模型和雙波段模型的推導(dǎo)與中間結(jié)論,可得:=2(2.23)對(duì)兩個(gè)波段分別進(jìn)行比值運(yùn)算可以得到:1122=122(12)(2.24)
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章多光譜遙感測(cè)深的原理與方法12則有:=12(12)In1122+12(12)In12(2.25)由雙波段比值模型的結(jié)論可知:12是一個(gè)常數(shù),而衰減系數(shù)的差值12可視為基本保持不變。令:=12(12)(2.26)=12(12)In12(2.27)圖2.3不同底質(zhì)的水深結(jié)果檢驗(yàn)圖,x軸代表真實(shí)水深,y軸代表反演水深[24]1=In(11)(2.28)2=In(22)(2.29)則可以得到對(duì)數(shù)比值模型的表達(dá)式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)產(chǎn)機(jī)載雙頻激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 賀巖,胡善江,陳衛(wèi)標(biāo),朱小磊,王永星,楊忠,朱霞,呂德亮,俞家勇,黃田程,習(xí)小環(huán),瞿帥,姚斌. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(08)
[2]淺海水深光學(xué)遙感研究進(jìn)展[J]. 馬毅,張杰,張靖宇,張震,王錦錦. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2018(03)
[3]WorldView-2影像在南海島礁淺海水深反演中的應(yīng)用[J]. 李秀瑞,朱金山,孫林. 遙感信息. 2016(05)
[4]Where Does AlphaGo Go: From Church-Turing Thesis to AlphaGo Thesis and Beyond[J]. Fei-Yue Wang,Jun Jason Zhang,Xinhu Zheng,Xiao Wang,Yong Yuan,Xiaoxiao Dai,Jie Zhang,Liuqing Yang. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2016(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遙感水深反演模型研究[J]. 樊彥國(guó),劉金霞. 海洋測(cè)繪. 2015(04)
[6]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水深遙感研究[J]. 鄧正棟,葉欣,關(guān)洪軍,于德浩. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[7]廣東飛來(lái)峽庫(kù)區(qū)水深遙感[J]. 陳啟東,鄧孺孺,秦雁,何穎清,汪偉. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]基于半分析模型的高光譜遙感水深探測(cè)方法[J]. 張靚,滕惠忠,孟嬋媛,李軍,辛憲會(huì),葉秋果,李海濱. 海洋測(cè)繪. 2011(04)
本文編號(hào):3588220
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
輻射傳輸過(guò)程示意圖[22]
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章多光譜遙感測(cè)深的原理與方法112.4對(duì)數(shù)比值水深反演算法為了克服單波段水深反演模型和雙波段水深反演模型的不足,Stumpf[24]等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在同樣水深的前提下,不同底質(zhì)的藍(lán)光波段反射率對(duì)數(shù)值與綠光波段反射率對(duì)數(shù)值的比值是近乎一樣的,如圖2.2,由此提出了對(duì)數(shù)比值水深反演模型,這也是迄今為止半理論半經(jīng)驗(yàn)?zāi)P椭行Ч詈玫哪P蚚24]。圖2.2KureAtoll水域不同底質(zhì)不同水深像素點(diǎn)的藍(lán)綠波段對(duì)數(shù)圖[24]Stumpf等人結(jié)合單波段模型和雙波段模型的推導(dǎo)與中間結(jié)論,可得:=2(2.23)對(duì)兩個(gè)波段分別進(jìn)行比值運(yùn)算可以得到:1122=122(12)(2.24)
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章多光譜遙感測(cè)深的原理與方法12則有:=12(12)In1122+12(12)In12(2.25)由雙波段比值模型的結(jié)論可知:12是一個(gè)常數(shù),而衰減系數(shù)的差值12可視為基本保持不變。令:=12(12)(2.26)=12(12)In12(2.27)圖2.3不同底質(zhì)的水深結(jié)果檢驗(yàn)圖,x軸代表真實(shí)水深,y軸代表反演水深[24]1=In(11)(2.28)2=In(22)(2.29)則可以得到對(duì)數(shù)比值模型的表達(dá)式:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)產(chǎn)機(jī)載雙頻激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 賀巖,胡善江,陳衛(wèi)標(biāo),朱小磊,王永星,楊忠,朱霞,呂德亮,俞家勇,黃田程,習(xí)小環(huán),瞿帥,姚斌. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(08)
[2]淺海水深光學(xué)遙感研究進(jìn)展[J]. 馬毅,張杰,張靖宇,張震,王錦錦. 海洋科學(xué)進(jìn)展. 2018(03)
[3]WorldView-2影像在南海島礁淺海水深反演中的應(yīng)用[J]. 李秀瑞,朱金山,孫林. 遙感信息. 2016(05)
[4]Where Does AlphaGo Go: From Church-Turing Thesis to AlphaGo Thesis and Beyond[J]. Fei-Yue Wang,Jun Jason Zhang,Xinhu Zheng,Xiao Wang,Yong Yuan,Xiaoxiao Dai,Jie Zhang,Liuqing Yang. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2016(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遙感水深反演模型研究[J]. 樊彥國(guó),劉金霞. 海洋測(cè)繪. 2015(04)
[6]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水深遙感研究[J]. 鄧正棟,葉欣,關(guān)洪軍,于德浩. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[7]廣東飛來(lái)峽庫(kù)區(qū)水深遙感[J]. 陳啟東,鄧孺孺,秦雁,何穎清,汪偉. 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
[8]基于半分析模型的高光譜遙感水深探測(cè)方法[J]. 張靚,滕惠忠,孟嬋媛,李軍,辛憲會(huì),葉秋果,李海濱. 海洋測(cè)繪. 2011(04)
本文編號(hào):3588220
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