[发明专利]遥感水深反演潮高改正方法

说明书

本发明提出了遥感水深反演潮高改正方法，属于遥感水深反演领域。该方法包括：(1)根据已有验潮站的潮高数据结合三次样条插值方法，计算卫星过境时刻采集数据时的潮汐高度；(2)根据潮汐改正方法，改正先验水深数据为先验卫星过境时刻水深数据；(3)基于先验卫星过境时刻水深数据结合半经验物理模型，反演卫星过境时刻水深；(4)根据潮高改正方法，改正卫星过境时刻水深为基于大地水准面的遥感反演水深。通过实际实验验证，该方法能提升遥感反演水深的精度，较早期的模型更高的水深反演精度。

技术领域

本发明涉及遥感水深反演领域，特别涉及遥感水深的潮高改正方法。具体而言，涉及基于反演遥感水深过程中水深数据需要进行潮高改正的方法。

背景技术

在海洋水深测量过程中，由于海洋受到太阳和月球的引力影响会产生周期性的潮涨和潮落现象，进而导致海水深度也会随着潮高的变化而变化。为保证水深反演结果归于以大地水准面为基准，需要从遥感反演的海洋水深中消除潮高的影响。

由于无法保证卫星过境时刻外部环境正好满足获取最佳卫星数据的时机，因此遥感反演水深潮高改正与多波束、机载LiDAR测量水深潮高改正截然不同。多波束、机载LiDAR测量水深潮高改正可以通过架设临时验潮站获取准确的潮高数据，应用于潮高改正。然而，由于卫星严重受外部环境影响，很难通过架设临时验潮站实现潮高改正。另外，目前遥感水深反演算法大部分都是半经验物理法，因此需要先验水深数据，而先验水深数据与卫星过境时刻水深数据间有潮高差，需要改正后才能用于水深反演。此外，用卫星过境时刻水深数据结合半经验物理法反演的水深需要消除潮高影响，改正到基于大地水准面的高程才能使用。

为解决上述问题，本发明提出了一种高精度三次样条插值潮高改正方法，可以用于先验水深数据和遥感反演水深的潮高改正，其要求是研究区或其附近有验潮站。

本发明与专利CN102221389A(CN102221389B)结合统计模型与动力模型的乘潮水位预报方法、CN105910587A(CN105910587B)一种基于潮高参数反演的潮汐预测方法、CN201010139189.4一种潮汐预报方法、CN201410741168.8潮汐预报方法、CN201610104433.0一种海上时移地震记录的潮汐校正方法、CN201610255994.0一种基于自适应变异粒子群优化的潮汐智能实时预报方法、CN201910438154.1一种基于FVCOM模型的可视化潮汐潮流预报方法、CN202010187806.1一种通过阶段拟合来预测内河任意点潮汐的方法和CN202010469480.1一种基于时空相关性的潮汐水位预报方法相比，本发明创新性在于充分利用三次样条插值方法和潮高随时间变化的光滑性，针对遥感反演水深提出的高精度三次样条插值潮高改正方法，可以保证误差更小，插值的潮高更精确，极大提升遥感水深反演精度。

本发明与专利CN202010711999.6基于改进GWR模型的多光谱遥感水深反演方法和CN201811623688.3一种基于深度学习的高光谱遥感水深反演方法相比，本发明创新性在于在反演水深的基础上考虑了潮高对水深反演的影响。

发明内容

本发明针遥感反演水深存在的潮高问题，提出了遥感水深反演潮高改正方法，以解决遥感反演水深过程中潮高对水深精度的影响。

遥感水深反演潮高改正方法包括如下步骤：

(1)根据已有验潮站的潮高数据结合三次样条插值方法，计算卫星过境时刻采集数据时的潮高高度。

(2)根据潮高改正方法，改正先验水深数据为先验卫星过境时刻水深数据。

(3)基于先验卫星过境时刻水深数据结合半经验物理模型，反演卫星过境时刻水深。

(4)最后，再根据潮高改正方法，改正卫星过境时刻水深数据为大地水准面的遥感反演水深。

附图说明

图1是潮高改正原理；