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利用双介质摄影进行浅海水深测量存在可行性差、精度不高的问题,提出一种基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法。通过理论分析同名光线在空气和水两种介质中传播的几何结构,推导水下点垂直坐标折射改正的基本公式,基于三沙甘泉岛WorldView-2多光谱立体影像开展实验,验证了立体双介质的精度。结果表明,所提立体双介质浅海水深测量方法在5～20 m的水深范围内能取得低于18%的相对误差,在水深小于5 m的水深范围内相对误差变大。