[发明专利]结合CatBoost的水深反演方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了结合CatBoost的水深反演方法、装置及存储介质，属于光学遥感技术领域，包括：获取待测位置的多光谱遥感影像数据并进行预处理；基于预处理后的多光谱遥感影像数据，采用多值提取至点的方法获取待测位置不同波段的辐射亮度数据；将辐射亮度数据输入预制的传统水深反演模型和CatBoost水深反演模型，分别求解待测位置的水深数据；将传统水深反演模型和CatBoost水深反演模型求解的水深数据进行对比评价分析，求解最终水深数据的反演值。本发明将传统的水深反演模型与CatBoost水深反演模型进行结合，同时进行水深反演，在对比评价分析后能够得到更加准确的水深数据值。

技术领域

本发明涉及结合CatBoost的水深反演方法、装置及存储介质，属于光学遥感技术领域。

背景技术

准确的水深信息为保障船只的安全，保护海洋生态环境以及海洋资源的开发利用提供了有力支持。

传统的水深测量方法耗费时间、物力、人力和财力，并且在偏远水域以及浅海区不易进行，同时对海面状况也有很高的要求。

近几十年来，遥感技术的发展十分迅速，许多研究人员利用遥感影像与水深之间的关系，提出了基于遥感影像的水深反演方法。

目前在多光谱遥感水深反演中，水深反演的模型大致分为理论解析模型和半理论半经验模型。

理论解析模型与半理论半经验模型在计算时需要获取一定的现实物理数据(例如众多水体光学参数)，导致反演过程较为繁琐，模型泛化能力弱，反演精度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种结合CatBoost的水深反演方法、装置及存储介质，解决现有技术中采用理论解析模型与半理论半经验模型在计算时需要获取一定的现实物理数据，导致反演过程较为繁琐，模型泛化能力弱，反演精度较低的问题。

为达到上述目的，第一方面本发明提供一种结合CatBoost的水深反演方法，包括如下步骤：

获取待测位置的多光谱遥感影像数据并进行预处理；

基于预处理后的多光谱遥感影像数据，采用多值提取至点的方法获取待测位置不同波段的辐射亮度数据；

将辐射亮度数据输入预先训练的的传统水深反演模型和预先训练的CatBoost水深反演模型，分别求解待测位置的水深数据；

将传统水深反演模型和CatBoost水深反演模型求解的水深数据进行对比评价分析，求解最终水深数据的反演值。

进一步地，训练CatBoost水深反演模型包括如下步骤：

获取若干样本位置的多光谱遥感影像数据并进行预处理；

基于预处理后的样本位置的多光谱遥感影像数据，采用多值提取至点的方法获取样本点位置不同波段的辐射亮度数据；

获取各样本位置的实测水深值，构建实测水深值和辐射亮度数据对应的数据集；

选取CatBoost模型，以数据集中的辐射亮度数据作为输入值，以数据集中的实测水深值作为输出值，对CatBoost模型进行训练和参数调整，获取用于反演水深数据的CatBoost水深反演模型。

进一步地，获取各样本位置的实测水深值包括如下步骤：

获取各样本位置的水深数据，以及遥感影像数据成像时刻的潮汐数据，依据潮汐数据对水深数据进行潮汐修正，将修正后的水深数据作为实测水深值。

进一步地，所述传统水深反演模型包括：对数转换比值模型、双波段线性回归模型和多波段线性回归模型。

进一步地，预处理包括：

对多光谱遥感影像数据进行大气校正；