基于地理加權回歸模型的水深反演算法研究

作者：劉源,邱振戈,欒奎峰,侍炯,朱衛東,劉魯燕,沈蔚,曹彬才

摘要：利用衛星多光譜數據反演淺海水深是水深測量的一種重要手段。已有水深反演方法是在研究區建立統一的數學參數的反演模型,未考慮由于海底底質和水質變化導致的空間非平穩性問題。本文使用地理加權回歸模型(Geographically Weighted Regression,GWR)對回歸參數在空間上進行估計,針對GWR模型的帶寬對反演精度的影響,使用了交叉驗證(Cross Validation,CV)的方法來確定最佳帶寬,并以南海永興島和甘泉島海域為實驗區,基于WordiVew-2多光譜數據對使用GWR模型的可行性和精度進行了驗證。實驗結果表明:永興島研究區GWR模型精度較線性回歸模型提高了36.05%,在0~5,5~10,10~15和15~20m區間,精度分別提高了49.46%,39.97%,12.36%和49.68%;甘泉島研究區GWR模型精度較線性回歸模型提高了8.08%,在0~5,5~10,10~15和15~20m區間,精度分別提高了12.05%,16.23%,4.49%和12.23%,表明GWR模型具有更好的水深反演效果。

發文機構：上海海洋大學海洋科學學院 上海市海洋管理事務中心 上海河口海洋測繪工程技術研究中心

關鍵詞：GWR帶寬多光譜遙感水深反演南海WorldView-2GWRbandwidthmulti-spectral remote sensingwater depth inversionSouth China SeaWorldView-2

分類號： P715.7[天文地球—海洋科學]