短周期波主导区域基于 SAR 的海岸水深反演分层融合方法：海南岛文昌海岸案例研究

《Remote Sensing》：Hierarchical Fusion Method for SAR-Based Coastal Bathymetric Inversion in Short-Period Wave-Dominated Areas: A Case Study of the Wengtian Coast, Hainan Island

　　

摘要

沿海水深地形信息对于海洋工程、航行安全和海岸管理至关重要。基于从合成孔径雷达（SAR）图像中提取的波浪特征进行沿海水深地形反演是一项广泛应用的技术。现有应用该方法的研究大多集中在长周期波浪主导的区域。然而，在短周期波浪主导的区域，该方法存在较大的误差和不稳定性，限制了其实际应用。为解决这一问题，本研究提出了一种针对短周期波浪主导区域的SAR沿海水深地形反演分层融合方法。所提出的方法通过分层融合多角度波长估计结果和多时相SAR水深地形反演结果，显著降低了水深地形反演误差，从而实现了更加稳健的水下地形测绘。本研究在海南岛雯田海岸进行了验证实验。与最佳单时相反演结果相比，所提出的方法将平均绝对误差（MAE）降低了19.5%，均方根误差（RMSE）降低了23.5%。最后，讨论了色散关系和融合策略选择对水深地形反演结果的影响。这些结果表明，所提出的方法显著提高了短周期波浪主导区域的水深地形反演精度。