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本文研究了利用卫星多光谱立体影像进行浅海水深测量的理论与方法。通过理论分析同名光线在空气/水两种介质中传播的几何结构，推导了水下点垂直坐标折射改正的基本公式，并梳理了高分辨率遥感卫星双介质测深的处理流程。基于三沙甘泉岛WorldView-02多光谱立体影像开展实验，用激光雷达测深数据验证立体双介质的精度。实验结果表明：立体双介质技术在5-20m 水深范围内能取得优于20％的相对测深精度，小于5m 区域精度变差。本文提出的高分辨率卫星影像立体双介质测深技术可以为远海清洁浅水区水下地形测绘提供新技术。