[發明專利]基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法

有效

• 申請號: 201910943234.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110849334B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 荊文龍;李勇;劉楊曉月;楊驥;夏小琳
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G06K9/62
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

本申請涉及一種基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法、裝置、存儲介質和計算機設備，所述方法包括如下步驟：獲取島礁淺海區的多光譜反射率；獲取島礁淺海區的水深控制點的實際水深值和懸浮泥沙含量；根據所述多光譜反射率中的近紅外和紅外波段反射率計算水深控制點的懸浮泥沙含量預測值；根據水深控制點的多光譜反射率、實際水深值和懸浮泥沙含量，利用分類和回歸樹算法構建淺海水深、多光譜反射率和懸浮泥沙含量的非線性回歸映射模型；將所述島礁淺海區的多光譜反射率輸入至所述非線性回歸映射模型進行時空序列連續反演，獲得水深預測值。本申請所述的基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法具有高效快速地獲取島礁淺海水深，結果精確可靠的優點。

技術領域

本申請涉及地理信息技術領域，特別是涉及一種基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法、裝置、存儲介質和計算機設備。

背景技術

目前，對于島礁淺海區的水深測量主要是依靠搭載了測深儀的無人船在島礁淺海區進行實地測量，但由于不清楚水深和島礁的限制，部分淺海區的水深無法測量或者會對無人船造成損傷，效率低下并且測量的結果不夠精確。

隨著衛星遙感技術的廣泛應用，推動了水深測量方法的改進，其中通過遙感水深反演的方法測量水深成為了一個值得研究的課題。

發明內容

基于此，本申請實施例的目的在于，提供一種基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法、裝置、存儲介質和計算機設備，其具有高效快速地獲取島礁淺海水深，結果精確可靠的優點。

第一方面，本申請實施例提供一種基于分類與回歸樹的島礁淺海水深預測方法，包括如下步驟：

獲取島礁淺海區的多光譜反射率；

獲取島礁淺海區的水深控制點的實際水深值，針對每一景影像的過境時刻，對實測水深值分別開展水深控制點的潮汐校正，得到實際水深值；

根據所述多光譜反射率中的近紅外和紅外波段反射率計算水深控制點的懸浮泥沙含量預測值；

根據水深控制點的多光譜反射率、實際水深值和懸浮泥沙含量，利用分類和回歸樹算法構建淺海水深、多光譜反射率和懸浮泥沙含量的非線性回歸映射模型；

將所述島礁淺海區的多光譜反射率輸入至所述非線性回歸映射模型進行時空序列連續反演，獲得水深預測值；

獲得島礁淺海水深的步驟之后，獲取島礁淺海區的水深驗證點的實際水深值，針對每一景影像的過境時刻，對實測水深值分別開展水深驗證點的潮汐校正，得到水深驗證點的實際水深值；

根據所述水深驗證點的實際水深值與通過時空序列連續反演獲得的水深驗證點的水深預測值計算反演精度，并建立反演精度與實際水深值的關系模型。

在一個實施例中，所述獲取島礁淺海區的多光譜反射率，包括：

獲取島礁淺海區的中高分辨率的多光譜遙感數據；

通過大氣校正和小波變換對多光譜遙感數據進行數據預處理；

將多光譜遙感數據轉換為多光譜反射率。

在一個實施例中，所述水深控制點的實際水深值和懸浮泥沙含量根據所述多光譜遙感數據的來源衛星的過境時間，對島礁淺海區的水深控制點進行實測而獲得。

在一個實施例中，所述根據所述多光譜反射率中的近紅外和紅外波段反射率計算水深控制點的懸浮泥沙含量預測值的步驟，具體通過如下關系模型進行計算：

式中，R_nir和R_red分別為近紅外波段和紅光波段的反射率，TSS為懸浮泥沙濃度，單位為mg/L，a，b，c為回歸系數。