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广东省海洋遥感重点实验室LORS（中科院南海海洋研究所）、热带海洋环境国家重点实验室LTO与南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）GML唐丹玲海洋生态遥感研究团队在卫星遥感水深反演研究方面取得进展，建立了基于多源卫星遥感数据的降尺度水深反演模型。刘永明博士（第一作者）和唐丹玲研究员（通讯作者）与中山大学赵俊教授和邓孺孺教授等合作，研究成果“耦合多时相Landsat-8数据和高空间分辨率卫星遥感数据的降尺度水深反演模型：从清洁水体到浑浊水体的应用验证”近期在遥感顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing（IF：8.979）发表。  珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分。高空间分辨率的珊瑚礁水深信息可以精细的展示珊瑚礁水下地形，有助于珊瑚礁的管理和保护工作。传统声呐测深技术和机载激光雷达测深技术费时费力，难以应用于大面积离散分布的岛礁的水深测量。随着光学卫星遥感技术的发展，基于高空间分辨率卫星遥感数据反演光学浅水的水深逐渐体现其大面积同步观测和多时相观测的优势。然而，目前大部分星载高空间分辨率卫星数据（空间分辨率小于或等于10 m）只有一个近红外波段和三个可见光波段。当实测水深数据缺失时，难以从清洁水体或者浑浊水体提取水深信息。困难主要体现在三个方面：第一是可见光波段数量较少，尤其是缺少深蓝波段，难以使用光谱匹配模型反演深水区域的水深；第二是没有配置短波红外波段，难以开展浑浊水体的大气校正；第三是浑浊水体的固有光学属性并不不完全取决于叶绿素，难以使用基于水体叶绿素的模型。虽然耦合星载激光雷达ICESat-2数据和高空间分辨率卫星数据是目前解决实测水深数据缺失的主要方法，但是星载激光雷达扫描线之间有3.3 km的间隔，会遗漏面积较小的区域。针对目前研究存在的问题，该研究建立了一个降尺度水深反演模型downscaled bathymetric mapping approach (DBMA)。该模型发挥Landsat-8波段设置的优势和高空间分辨率卫星数据高空间分辨率的优势，首先利用耦合优化反演模型和经验模型的思路从多时相Landsat-8数据中反演出水深，然后对高分辨率卫星数据（国产高分1/2、国产资源3、Sentinel-2A/B和Worldview-2）的经验模型进行定标，从而实现高空间分辨率水深数据的获取。应用结果表明当水体为清洁光学浅水时（以中国西沙群岛和美国欧胡岛为例），在0~12 m范围内，水深反演值的均方根误差小于2 m，并且在4~12 m的范围内的精度优于实测水深数据定标的经验模型。当水体为浑浊光学浅水时（以鹿回头半岛为例），水深反演值的均方根误差小于2 m，并在3~5 m的范围内的精度优于实测水深数据定标的经验模型。尺度差异效应的研究表明，Landsat-8像元和高分辨率卫星数据的像元之间的尺度差异对模型反演精度影响较小。但是由于随着水深的增加，离水反射率对深水变化的敏感性降低，当水深大于一定的值后，DBMA会低估水深，未来需要针对该问题进一步开展研究。研究的合作单位还包括自然资源部海岛研究中心和自然资源部南海局。研究由国家科技基础资源调查专项(2018FY100100)、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）引进人才项目（GML2019ZD0602）、广东省创新创业团队项目（2019BT02H594）、广东省海洋遥感重点实验室（ 2017B030301005）和国家自然科学基金(41876136, 42076190, 41901352)等项目共同资助。Y. Liu; J. Zhao; R. Deng; Y. Liang; Y. Gao; Q. Chen; L. Xiong; Y. Liu; Y. Tang; D. Tang*; A downscaled bathymetric mapping approach combining multitemporal Landsat-8 and high spatial resolution imagery: Demonstrations from clear to turbid waters, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2021, 180: 65-81. (https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.07.015)文章链接（open access）：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924271621002008PDF：请点击# 169 on http://www.lingzis.com/journal%20article.htm 图 1 DBMA的技术路线图 图 2 欧胡岛和西沙群岛部分区域的水深反演图 图 3 鹿回头半岛部分区域的水深反演图 刘永明博士（第一作者） T# E0 v. p! Y5 U
LORS丨扫码关注我们   * b) T/ r. _9 M4 t
广东省海洋遥感重点实验室(LORS)于2017年获得广东省立项（2017B030301005）成立，在中国科学院南海海洋研究所＂海洋环境生态遥感中心（RSMEE）＂（2006）的基础上组建。潘德炉院士和郭华东院士分别担任重点实验室学术委员会正丶副主任。唐丹玲研究员担任实验室主任。
: H; `* {0 ?. d8 h) z2 c% ` S Guangdong Key Lab of Ocean Remote Sensing (LORS)(2017B030301005) was approved by Guangdong Province in 2017, upgraded from the ＂Research Center of Remote Sensing of Marine Environments and Ecology" (RSMEE), Which was established in the South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences in 2006. Academician Pan Delu and Academician Guo Huadong are director and deputy Director of the Academic Committee of LORS.  rofessor Tang Danling is the Director of LORS. 
+ q/ J( n; h2 z5 p# [! S, O+ l6 f 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)(简称广州海洋实验室)成立于 2018年11月，是广州市人民政府举办的省级科研事业单位，以中国科学院南海生态环境工程创新研究院和广州海洋地质调查局为主要依托单位，协同香港科技大学、南方科技大学等优势力量共建。 7 ~' L8 ]: Y7 b. v) h" u; i
实验室以服务“海洋强国”战略、发展海洋经济为目标，实现国家意志、完成国家使命，整合国内外海洋领域创新资源，建设国际一流的海洋科技创新基地。  " e% A7 i O% _8 ~( [8 ]% O& s
南海生态环境权益项目主要研究南海U形海疆线断面走廊的地质构造特性、邻近海域的生物生态环境、海气相互作用、地质结构演化构造与油气-水合物资源前景等，以填补相关区域自然科学研究的空缺。将历史、法理和国际战略的研究与南海的相关科学研究相结合，有效维护我国南海海洋权益提供战略储备。项目团队带头人为唐丹玲研究员。
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