中国高分五号卫星：在太空里，也能探清福建湄洲湾的水下地形｜FES

Partially empirical model-based water depth retrieval in shallow sea using GF5-AHSI hyperspectral remote sensing data: a case study on Meizhou Bay in Fujian Province, China

Xiaoai DAI, Yunfeng SHAN, Cheng LI, Hao CHEN, Tangrui DAI, Ge QU, Tianyi XIE, Chengbo TONG, Htun NAING, Min ZHANG

本文聚焦水下地形测绘的重要性，指出传统船载测量方法存在耗时、成本高及浅水区精度受限等问题。随着遥感技术发展，多光谱、高光谱及雷达传感技术为浅水区水深探测提供了新途径，其中高分五号（GF-5）卫星的高光谱成像仪（GF5-AHSI）凭借高光谱分辨率展现出优势。文章基于海气界面辐射能量反射与传输原理，利用 GF5-AHSI 数据构建了单波段、多波段及波段比值三种半经验模型，并结合福建湄洲湾的实测水深数据验证模型精度，旨在通过对比分析提升不同水域水深反演效果，增强星载高光谱数据在多样海洋环境中精确测深的适用性。

图3 GF5-AHSI 图像大气校正前后光谱差异。(a) 大气校正后的图像及三个采样点位置；(b, c, d) 三个采样点在大气校正前和FWHM光谱平滑后大气校正后的光谱曲线。

图7 水深反演结果。(a) 单波段模型；(b) 多波段模型；(c) 波段比值模型；(d, e, f) 三种模型的水深直方图；(g, h, i, j, k, l) 局部区域放大图。

图9 模型估算结果。(a) 单波段模型；(b) 多波段模型；(c) 波段比值模型；(d) 三种模型的雷达图：R²均方根误差（RMSE）与平均相对误差（MRE）。