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Dual band 模型能较好地纠正不同底质对水深反演造成的影响,适合在海底类型多样的浅海
区域使用,表达式
[5]
为
Z=aX1+bX2+c,Xi'=ln[rrs(λi')−r(dp)rs(λi')],i'=1,2,(8)Z=aX1+bX2+c,Xi'=ln[rrs(λi')-
rrs(dp)(λi')],i'=1,2,(8)
式中:a、b 和 c 为经验回归系数,可通过实测水深和次表层遥感反射率的统计回归分析得
到;λ
1
和 λ
2
分别代表蓝绿波段。
2.1.3 IOPLM
IOPLM(Inherent Optical Parameters Linear Model)
[7]
是将 r(dp)rsrrs(dp)(λ)和蓝绿波段固有
光学属性的关系迁移到光学浅水区,认为光学浅区的 r
rs
(λ)和蓝绿波段固有光学属性仍然具有
这种统计关系,然后根据水深和水体固有光学参数的关系所建立的模型。文献[ 7]的实验结
果表明,该模型的反演性能优于 Log_ratio 模型,表达式为
Z=m0u(λ1)u(λ2)+m1,(9)Z=m0u(λ1)u(λ2)+m1,(9)
式中:m
0
和 m
1
为 IOPLM 的回归系数;u(λ
1
)和 u(λ
2
)分别为蓝绿波段固有光学参数,该值与遥
感次表层反射率的关系为
u(λ)=−p0+(p0)2+4p1rrs(λ)√2p1,(10)u(λ)=-p0+(p0)2+4p1rrs(λ)2p1,(10)
式中:p
0
和 p
1
为随水体光学特性变化的常数。对于一类水体,根据文献[ 20]的研究可
知,p
0
≈0.0949,p
1
≈0.0794。为了方便后续说明,将 u(λ
1
)/u(λ
2
)记作 R
IOP
。
2.1.4 Log_ratio 模型
Log_ratio
[6]
是根据蓝绿波段固有光学属性在水中随深度的变化会产生不同程度的衰减所建
立的模型,模型的表达式为
Z=m2ln[n'Rrs(λ1)]ln[n'Rrs(λ2)]−m3,(11)Z=m2ln[n'Rrs(λ1)]ln[n'Rrs(λ2)]-m3,(11)
式中:m
2
和 m
3
为 Log_ratio 模型的回归系数;n'为一固定常数,为了保证水深和对数比值呈线
性关系,通常取 n'=10000;R
rs
(λ)为遥感反射率。为了便于后续说明,将
ln[n'R
rs
(λ
1
)]/ln[n'R
rs
(λ
2
)]记作 R
CI
。
2.1.5 L-S 模型
L-S 模型
[16]
将 Log_ratio 模型和半解析模型结合,通过格网化 P、G 和 X 并输入到半解析模
型中,认为当半解析模型反演的水深和 R
CI
的相关性最大时,对应的水深即为正确。
2.2 AESM
2.2.1 方法概述
半解析模型中每个像素的计算都是独立的,对于只有 3 个可见光波段的影像来说,逐像素求
解 P、G、X、B 和 Z 的过程是一个病态方程,此时会存在多个数值解。多个数值解带来的