研究背景
浅水地形/测深数据对于航行安全以及水文学、地貌学与海洋学领域至关重要。然而,传统的实地测量和船载声呐等手段在浅水区的效率低、风险高。遥感浅水测深具备高效、非接触以及可重复观测的优势,近年来呈现出多元化发展的态势。常见的遥感浅水测深方法包括光谱法、摄影法、激光法以及波浪法等,以上方法利用卫星、有人机和无人机等平台,以及光学相机、激光器和雷达等传感器,能够为浅海、河流、湖泊和水库等水域浅水测深提供潜在的解决方案。然而,目前缺乏遥感浅水测深领域的系统性综述文献。
论文简介
本研究通过对从Scopus数据库检索到的同行评审研究论文进行文献计量分析,涉及逐年发文量、发文国家、发文期刊以及论文词云(图1)。在此基础上,进一步总结了遥感浅水测深当前的主要方法、平台、传感器及其应用(图2),并提出未来发展的展望。结果表明,卫星遥感测深是目前该领域研究的主要组成部分,而新兴的无人机技术则致力于获取小尺度、精细的测深数据(图3)。光谱法遥感测深在浅水区广泛应用,而激光法具有相对较高的测深精度,波浪法则有效弥补了现有的光学方法在浑浊海岸水域测深中的不足。同时,探地雷达、拖拽式声呐和卫星高度计等载荷广泛用于内陆水域的水深测量。然而,单一的遥感测深手段存在各自的局限性,经典的物理/经验模型通常无法在复杂环境中准确获取水深。因此,遥感浅水测深技术正在向着数据驱动建模和多源融合的方向发展。
图1 遥感测深文献计量统计(a)逐年发文量,(b)主要发文国家,(c)主要发文期刊,(d)论文词云
图2 遥感测深方法示意图(a)光谱测深,(b)摄影测深,(c)激光测深,(d)波浪测深,(e)探地雷达/拖拽式声呐测深,(f)暴露区/淹没区测深
图3 基于无人机光学影像的钙华湖泊测深图(a)摄影测量-折射校正,(b)光谱-水深反演(虚线框标记各方法测深异常的区域)
该研究以“Remote sensing for shallow bathymetry: A systematic review”为题发表在地学一区顶刊《Earth-Science Reviews》。中山大学测绘科学与技术学院大地测量与导航团队博士研究生何金宸为第一作者,大地测量团队冯伟教授、先进遥感技术团队张书航助理教授为文章通讯作者,博士研究生崔晓冬为文章合作作者。该研究得到了湖北省杰出青年自然科学基金(2019CFA091)和中央高校基本科研业务费专项资金(24xkjc027)等项目的支持。
原文信息
He, J., Zhang, S., Cui, X., Feng, W., 2024. Remote sensing for shallow bathymetry: A systematic review. Earth-Science Reviews, 258, 104957.
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2024.104957.联系方式
广东省珠海市唐家湾中山大学珠海校区
瀚林三号E316室
sges@mail.sysu.edu.cn
联系方式:0756-3668354
编辑:陶凯迪
初审:冯伟 王天星
审核:许粤
终审:陈华桂