早期遙測衛星如 Landsat 系列、Spot 系列與 MODIS-Terra/Aqua 之全色態光 學影像空間解析度約數 10 公尺到 2.5 公尺，近年因為 WorldView-1、WorldView-2 與 QuickBird-2 等遙測衛星發射，其全色態影像空間解析度優於 1 公尺等級。因 此，光學影像更可以清楚判斷陸地與海面之交界線，並精準數化坐標。
南海區域包含東沙群島、中沙群島、西沙群島與南沙群島四個群島，可以將 礁體與海水面的關係分為五種地形(吳啟南與李元炎, 1993)：
(1) 灘(Bank)：在水底下較深處隆起，體積廣大頂部平坦之岩礁。
(2) 暗沙(Shoal)：大灘繼續向上生長，直到水面下較靠近水面者。
(3) 礁(Reef)：隱伏於水面下近處，低潮時全部或部分露出水面之岩礁。
(4) 沙洲(Sand Cay)：露出不久之岩礁，上面覆蓋沙礫者。
(5) 島嶼(Island, Keak)：沙洲經過長期之堆積，繼續增高至海水不能淹沒，且掌 有草木，棲有鳥獸者。
本研究將上述五種地形統稱為島礁，數化島礁海岸線前，因為衛星影像成像 階段受到視角傾斜(Angular tilt)、地球曲率(Earth’s curvature)、地球自轉(Earth’s Rotation)、大氣折光(Atmospheric refraction)與衛星參數差異(Variations in routine satellite parameters)等因素造成影像幾何變形(Guienko, 2004)，因此須將衛星影像 進行幾何校正。因為沒有地面控制點，僅使用衛星公司提供之有理多項式係數進 行影像幾何校正。內政部 (2011)顯示無控制點情況下幾何校正影像之絕對誤差
小於 5 公尺，相對誤差優於 1 公尺。內政部 (2013)利用衛星公司提供之有理多 項式係數以有理多項式(Rational Polynomial Coefficients, RPC)進行幾何校正 (Chen et. al., 2006；Toutin, 2004)，有理多項式如下:
司提供之有理多項式係數。
高解析度衛星影像經過幾何校正，內政部 (2013)利用校正後之光學影像進 行南海區域各島礁海岸線之數化，因為取得之衛星影像拍攝時間不一定為最低潮 位，所以數化之海岸線為影像中判斷陸地與海面之交界線。光學影像因為受到拍 攝時間、潮汐、海浪與部分光學影像無紅外光波段等影響，使得原始多光譜影像 中海岸線不易確定位置，所以利用常態化差異植生指標、主成分分析及綠度指標 三種影像處理方式輔助判釋海岸與暗礁邊界。以下分別介紹三種影像處理方式。
(1) 常態化差異植生指標
利用植生對近紅外光波段反射強，水對近紅外光波段反射低的特性，使用常 態化植生指標分析水陸交界。
(2) 綠度指標
因為部分影像沒有近紅外光波段，所以採用綠度指標輔助判釋。綠光波段相 較於紅光波段在水體的穿透能力強，且水較淺的情況下，綠光波段較能反映出水 體的特徵，因此利用綠光與紅光兩波段求得綠度指標。
(3) 主成分分析
主成分分析具有簡化資料的功能，是多元統計分析裡的一種方法(Hardy and Walton, 1978)，將衛星資料作為輸入的參數，讓資料簡化並保有原先資料的意 義，降低影像中的相關性且減少重複的資料量。
透過上述三種影像處理方法輔助判釋進行人工島礁海岸線數化，得到島礁海
岸線經緯度，本研究於研究區選取 28 個島礁，分別為廣金島、磐石嶼、華光礁、
正。
利用迴歸模式所計算之水深模型，在距離此 28 個光學島礁海岸線 5 公里內，
利用此方法可以得到較精確也合理的水深值。並利用光學島礁影像整合前與整合
後的水深值改善率了解水深模型與衛星光學影像整合後的改善。改善率Im的公
式：
% ) 100 Im (
1 2
1
d
d
d (4-2)
其中d 與1 d 分別為光學島礁海岸線整合前、整合後之水深模型於 28 個光學島礁2 水深值與 0 公尺海岸線差值。
圖 4-1 整合水深模型海岸線之島礁分布圖，其中編號 1：廣金島。
編號 2：磐石嶼。編號 3：華光礁。編號 4：中建島。編號 5：石島。
編號 6：銀礫灘。編號 7：全富島。編號 8：金銀島。編號 9：趙述島。
編號 10：永興島。編號 11：安達礁。編號 12 福祿寺礁。編號 13 小現礁。
編號 14 蓬勃堡。編號 15：海馬灘。編號 16：蓬勃暗沙。編號 17：艦長暗沙。
編號 18：半月暗沙。編號 19：安渡灘。編號 20：南安礁。編號 21：盟誼暗沙。
編號 22：南屏礁。編號 23：海寧礁。編號 24：海安礁。編號 25：仙娥礁。
編號 26：仙濱暗沙。編號 27：仁愛暗沙。編號 28：東沙島