最新发表:对多源卫星配准误差鲁棒的空谱融合方法,为高分影像添加红边和短波红外波段

发布日期:2021-11-24 17:18
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       随着遥感技术不断发展,高空间分辨率遥感图像已经被广泛应用于陆地表面监测。然而通常情况下,无人机和高分卫星图像(如IKONOS和QuickBird)提供的光谱波段只覆盖可见光和近红外波段,不足以满足农业、生态等领域对重要光谱信息(如红边(RE)和短波红外(SWIR))的需求,比如在土地覆盖分类、植物生理参数估计等问题中。相反,中分卫星图像(如Landsat和Sentinel-2)通常有丰富的光谱信息。“空间-光谱融合”(空谱融合)方法可以利用这两类遥感图像的独特优势,生成同时具有空间和光谱细节的图像。然而,在使用多源卫星的数据时,现有的空谱融合方法基本忽略了卫星间固有的几何配准误差,并最终将误差引入融合结果。
为了解决这一局限性,本研究提出了一种新的空谱融合方法,即the Misregistration-Resistant Data Fusion approach(MRDF),为高空间分辨率数据增加红边和短波红外波段。该方法由局部相似像素模型和全局偏最小二乘回归模型所组成,具有以下优点。(1) 局部模型利用邻近相似像素来减少对几何配准误差的敏感性;(2) 通过结合全局回归,提升SWIR波段的融合精度;(3) 在最小化SWIR波段残差时,“扩展窗口”和“空间滤波”两个策略可以减少几何误差的干扰。
     本研究使用三组数据(含卫星和机载图像)比较MRDF与其他七种典型方法的表现。结果表明,MRDF不仅精度高,而且计算效率在中上水平,还大大提高了分类精度。这证实了该算法大大降低多源融合对配准误差的敏感性,能为农业、生态等应用提供重要数据支撑。
Zhou, Junxiong, Yuean Qiu, Jin Chen, and Xuehong Chen. "A geometric misregistration resistant data fusion approach for adding red-edge (RE) and short-wave infrared (SWIR) bands to high spatial resolution imagery." Science of Remote Sensing (2021): 100033. https://doi.org/10.1016/j.srs.2021.100033
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