[發明專利]一種高頻次遙感時間序列數據的時域重建方法

有效

• 申請號: 201710119779.2
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106934783B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 楊剛;孫偉偉;卓文靜;馬俊
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 33101 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 張羽振

本發明涉及高頻次遙感時間序列數據的時域重建方法，包括以下步驟：步驟1，對多天合成的遙感時間序列數據進行時域濾波，得到高質量的多天合成的遙感時間序列數據；步驟2，對步驟1生成的高質量的多天合成的時間序列數據進行時域插值重建，得到與目標數據時間分辨率一致的高頻次遙感時間序列數據；步驟3，以原始的高頻次時間序列數據為標準，將近似的高頻次遙感時間序列數據進行歸一化處理；步驟4，對近似的高頻次遙感時間序列數據進行真值還原；步驟5，對低質量的高頻次遙感時間序列數據進行泊松校正。本發明提出的方法可以有效的消除云等因素的影響，提高遙感時間序列數據的質量和可靠性，為后續應用提供可靠的支撐。

技術領域

本發明涉及時域重建方法，具體涉及高頻次遙感時間序列數據的時域重建方法。

背景技術

高頻次的衛星傳感器可以提供高時間分辨率的遙感數據。例如NOAA AdvancedVery High Resolution(AVHRR)每天可以對地面同一地區進行兩次觀測，Terra/AquaModerate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)可以達到一天一次的對地觀測，地球靜止衛星可以獲取以秒為單位的高時間分辨率的遙感數據。通過這些傳感器我們可以獲取長達30多年的衛星遙感時間序列數據。但是，數據在獲取過程不可避免的會受到大氣環境或者傳感器故障的影響出現信息缺失現象，使得遙感影像的正常使用受到阻礙。因此，發展合理的時域重建方法，為遙感時間序列數據集在獲取之后重建，提高數據的質量和穩定性是一項意義重大的課題。

目前，針對遙感時間序列數據中信息缺失問題很多學者已經提出了多種解決方法，但是絕大部分方法基于嚴格的客觀條件無法有效對高頻次遙感數據進行重建。例如時域濾波算法是對時間序列數據進行高質量重建的一類方法，主要是針對遙感時間序列合成產品的處理方法，在處理過程沒有保持原始高質量像元值不變。并且，沒有相關文獻驗證此類方法在處理高頻次遙感數據產品中的有效性。其次，多時相合成方法是一類有效的處理高頻次遙感數據信息缺失的方法。但是，該類方法是以犧牲遙感時間序列數據的時間分辨率為代價，獲得的時間序列數據產品無法保持遙感數據原有的時間分辨率。

發明內容

本發明針對現有技術對高頻次遙感時間序列無法有效重建的缺點，提出一種容易實現，效率高，實用性強的高頻次遙感時間序列數據的時域重建方法。

為實現上述技術目的，本發明采用了以下技術方案：

高頻次遙感時間序列數據的時域重建方法，包括以下步驟：

步驟1，對多天合成的遙感時間序列數據進行時域濾波，得到高質量的多天合成的遙感時間序列數據；

步驟2，對步驟1生成的高質量的多天合成的時間序列數據進行時域插值重建，得到與目標數據時間分辨率一致的高頻次遙感時間序列數據；

步驟3，以原始的高頻次時間序列數據為標準，將近似的高頻次遙感時間序列數據進行歸一化處理；

步驟4，對近似的高頻次遙感時間序列數據進行真值還原，得到低質量的高頻次遙感時間序列數據；

步驟5，對低質量的高頻次遙感時間序列數據進行泊松校正，達到去除重建痕跡的目的，得到高質量的高頻次時間序列數據。

而且，步驟1中對合成時間序列數據進行時域濾波，其實現方式為：由移動加權諧波分析法對原始的合成遙感是序列數據進行濾波處理，該技術為現有技術，子步驟為：

步驟1.1：對待重建時刻t數據進行時域濾波，首先對原始合成的時間序列數據y(t)中其他數據點分配權值，其權值w計算方式為：

其中，s′＝|t-t_i|，s＝s′/r，r為移動加權諧波分析方法中的支持域半徑參數。