卫星高光谱数据反演南沙岛礁区海域浅海水深和光学参数

利用卫星高光谱数据反演南海岛礁区浅海地形无疑具有重要意义，它不依赖于常规水深测量数据，可获得较高反演精度，同时可获得海底反射率和海水光学参数。本文利用美国NASA EO-1卫星装载的高光谱成像仪Hyperion数据，以及ZPLee提出的半分析模型和高光谱优化算法HOPE，反演南沙岛礁海域的浅海水深、海底反射率和固有光学参数。收集了覆盖南沙海域12个岛礁区9幅2007-2011年Hyperion L1数据，以及有关的水深现场测量资料。反演结果以中洲礁为例，0～15m水深范围，平均百分误差为14％，均方根误差为1．53，相关系数为0．96，0～25m水深范围，平均百分误差为15％，均方根误差为2．68，相关系数为0．93。中洲礁，中业岛，信义礁和双黄沙洲4个岛礁区浅海水深反演的平均百分误差为14％。研究结果证明，半分析模型和HOPE算法用于南中国海岛礁区浅海水深及光学参数测量效果良好，并可推广应用于在轨运行的中国HJ-1A卫星HSI高光谱数据及其他将投入运行的卫星高光谱数据。