ICS07.060;33.020 CCSA45 中华人民共和国海洋行业标准 HY/T0488—2025 浅海水深多光谱遥感探测技术规范 Technicalspecificationsforbathymetrydetectioninshallowwaters bymulti-spectralremotesensing 2025-02-06发布 2025-05-01实施 中华人民共和国自然资源部发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 总则 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 数据收集 3 ………………………………………………………………………………………………… 6 数据处理 4 ………………………………………………………………………………………………… 7 水深反演 5 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(规范性) 元数据文件格式 7 ……………………………………………………………………… 附录B(资料性) 水深遥感反演的经典模型 8 …………………………………………………………… 附录C(规范性) 水深反演过程记录表 10 …………………………………………………………………HY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国自然资源部提出。 本文件由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。 本文件起草单位:自然资源部第一海洋研究所。 本文件主要起草人:马毅、张靖宇、任广波、王建步、吴培强、胡亚斌。 ⅠHY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用 自然资源标准化信息服务平台 专用浅海水深多光谱遥感探测技术规范 1 范围 本文件确立了浅海水深多光谱遥感探测的总则,规定了数据收集、数据处理和水深反演等要求。 本文件适用于基于多光谱卫星遥感数据的浅海水深遥感探测,基于多光谱航空遥感数据的浅海水 深遥感探测可参照使用。 注:本文件中浅海主要指水深20m以浅的海域。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T14950 摄影测量与遥感术语 GB/T19710(所有部分) 地理信息 元数据 3 术语和定义 GB/T14950和GB/T19710(所有部分)界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 多谱段遥感 multispectralremotesensing 多光谱遥感 将物体反射或辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行接收或记录的遥感。 [来源:GB/T14950—2009,3.7] 3.2 空间分辨率 spatialresolution 在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度。 [来源:GB/T14950—2009,4.104] 3.3 大气校正 atmosphericcorrection 消除或减弱卫星遥感影像在获取时在大气传输中因吸收或散射作用引起的辐射畸变。 [来源:GB/T14950—2009,5.191] 3.4 几何校正 geometriccorrection 为消除影像的几何畸变而进行投影变换和不同波段影像的套合等校正工作。 [来源:GB/T14950—2009,5.190] 3.5 地面控制点 groundcontrolpoint 对卫星遥感影像进行几何校正时,通过实地测量获取的三维地理坐标地面点。 1HY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用 3.6 潮汐校正 tidecorrection 为去除遥感图像成像时刻瞬时水深与深度基准面水深之间的差异而进行的校正工作。 3.7 元数据 metadata 关于满足某种要求的可识别资产或手段的信息。 [来源:GB/T19710.1—2023,3.10,有修改] 4 总则 4.1 基本原则 浅海水深多光谱遥感探测保证其所用数据的现势性,数据处理过程遵守质量控制和管理要求,统一 水深遥感探测中记录表格的样式,保证最终结果的科学性和实用性。 4.2 工作内容 4.2.1 基础资料收集和遥感影像获取 收集作业区域内具有现势性的海图或实测水深资料等基础地理数据;根据作业区域内海岛海岸带 的地理特征,获取中高空间分辨率的多光谱遥感影像。不宜获取水体光学特性受影响的影像,如赤潮、 绿潮、溢油和浮冰等情形。 4.2.2 基础资料和遥感影像处理 根据基础资料的类型,对收集的资料进行扫描、几何校正、矢量化和潮汐校正等处理;对遥感影像进 行辐亮度计算、大气校正、几何校正、太阳耀斑校正和水陆掩膜等处理。 4.2.3 浅海水深遥感反演 利用处理后的遥感影像及基础资料,选取水深遥感反演模型,开展浅海水深反演并进行精度验证。 若精度不满足技术要求,则需继续优化模型参数或重新选取模型;若精度满足技术要求,利用潮汐资料 将水深反演结果换算至以深度基准面为参考的水深。 4.3 数学基础 浅海水深多光谱遥感探测需要下列数学基础: ———投影采用高斯-克吕格投影; ———大地坐标系统采用2000国家大地坐标系(ChinaGeodeticCoordinateSystem2000, CGCS2000); ———高程基准采用CGCS2000椭球高或作业区域的当地高程基准; ———深度基准采用理论深度基准面或作业区域当地的深度基准面。 4.4 技术流程 浅海水深多光谱遥感探测的技术流程主要包括:数据收集,通过质量控制选出合格的遥感影像和基 础资料,开展数据处理,选取反演模型进行反演计算,评价水深反演精度。水深遥感反演技术流程见 图1。 2HY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用 图1 水深遥感反演技术流程 4.5 处理结果 4.5.1 遥感影像资料 包括辐亮度影像、大气校正影像和几何校正影像等。 4.5.2 浅海水深反演结果 作业范围水深反演数据。 5 数据收集 5.1 基础资料 浅海水深多光谱遥感探测的基础资料包括: ———实测水深数据、海图; ———潮汐表或验潮数据; ———历史调查报告和成果图集; ———其他数据。 3HY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用 5.2 遥感影像 5.2.1 影像类型 宜采用空间分辨率优于30m的多光谱遥感影像。 5.2.2 影像要求 光学遥感影像的总云量不应超过10%,且水深反演区域不宜有云;影像清晰,信息丰富,无明显噪 声、斑点和坏线;对于遥感影像格式,宜采用地理标记图像文件格式(GeographicTaggedImageFile Format,GeoTIFF)等标准产品格式。 6 数据处理 6.1 基础资料处理 6.1.1 坐标系统统一 海图或其他实测水深数据应与遥感影像的坐标系统统一。 6.1.2 水深反演模型训练点和验证点选取 选择一定数量的水深反演模型训练点和验证点,宜在空间和水深段上均匀分布。其中,水深反演模 型训练点用于建立水深反演模型,水深反演模型验证点用于反演精度评价。若作业区域存在多种底质 和水质情形,则宜在各种情形上均有水深反演模型训练点分布。 6.1.3 潮汐校正 利用潮汐表或验潮资料,查找作业区域遥感影像成像时刻的潮高,将以深度基准面起算的水深反演 模型训练点和验证点水深值,转换为遥感影像成像时刻的水深。 6.2 遥感影像处理 6.2.1 辐亮度计算 利用传感器数字量化输出值与其所对应的视场中辐射亮度值之间的定量关系,对所采用的多光谱 遥感影像进行辐亮度计算。 6.2.2 大气校正 宜采用暗目标法或基于辐射传输模型的方法进行大气校正,消除或减弱由大气影响所造成的辐射 误差。 6.2.3 几何校正 根据作业范围内地面控制点的情况进行几何校正。 a) 对于有地面控制点或稀少地面控制点的情况,几何校正的技术要求如下: ● 地面控制点在每景影像上的点位宜覆盖整景影像,宜在空间上分布均匀; ● 对于能够形成区域网的多景影像,地面控制点布设时应保证在相邻两景的重叠区域有 2个~3个公共的地面控制点; ● 应布设一定数量的验证点; ● 地面控制点平面中误差不大于半个像元; ● 遥感影像几何校正中误差小于2个像元。 4HY/T0488—2025自然资源标准化信息服务平台 专用