天宫一号高光谱遥感场景分类数据集及应用

发布时间：2021-02-10 02:52

　　天宫一号高光谱成像仪具有空间分辨率高、光谱分辨率高、图谱合一等特性,在中国航天高光谱领域具有里程碑的意义。针对一般遥感场景分类数据集尺度单一、光谱分辨率较低等问题,本文提出基于天宫一号的多谱段、高空间分辨率、多时相高光谱遥感场景分类数据集（TG1HRSSC）。利用天宫一号高光谱成像仪获取的高质量数据,经过辐射校正、几何校正、空间裁剪、波段筛选、数据质量分析与控制等,制作了一批通用的航天高光谱遥感场景分类数据集,通过载人航天空间应用数据推广服务平台（http://www.msadc.cn [2019-09-10]）进行分发和共享。该数据集包括天宫一号高光谱成像仪获取的城镇、农田、林地、养殖塘、荒漠、湖泊、河流、港口、机场等9个典型地物场景的204个高光谱影像数据,其中5 m分辨率全色谱段1个波段、10 m分辨率可见近红外谱段54个有效波段以及20 m分辨率短波红外谱段52个有效波段。研究利用AlexNet、VGG-VD-16、GoogLeNet等深度学习算法网络对构建的数据集进行场景分类的试验,结果表明该数据集的场景分类应用实现较好效果。由于该数据集具备高分辨、高光谱等特征优势,未来在语... 

【文章来源】：遥感学报. 2020,24(09)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

可见近红外谱段数据各波段的信噪比和信息熵分布

选取样例数据，分别计算短波红外谱段数据各波段的信噪比分布，结果如图2所示。根据波段信噪比和信息熵评价结果，剔除信噪比和信息熵较低的波段，结合图像实际目视结果保留的5—19波段、23—36波段、43—65波段。

可见近红外谱段数据包括54个有效波段，选取红（band29）、绿（band19）、蓝（band6）三通道合成的近似真彩色图像，选取近红（band52）、红（band29）、绿（band19）三通道合成的假彩色图像；短波红外谱段数据包括52个有效波段，band23、band11、band37三通道合成的假彩色图像；全色谱段数据仅有1个波段，保存为单波段灰度图进行展示，如图3所示。(1）场景分布。天宫一号高光谱遥感场景分类数据集（TG1HRSSC）共包含204个区域，其中城镇、农田、林地、荒漠、养殖塘、河流、港口、湖泊和机场9个场景分别包含的区域数呈现“长尾分布”，如图4所示。此外，数据集可见近红外谱段、短波红外谱段和全色谱段数据包含的场景数量分别为47、76和81个。因不同谱段数据拍摄幅宽的限制，各场景3个谱段数据裁剪区域不完全对应，全色谱段的幅宽相对较宽，因此可裁剪的目标场景相对较多。如果条件允许，3个谱段裁剪场景尽可能对应，空间分辨率不同因而存储图片像素大小不同。该数据适于多谱段、高空间分辨率数据场景识别及高光谱遥感分类算法的研究。

【参考文献】：
期刊论文
[1]航天高光谱遥感应用研究进展(特邀)[J]. 李盛阳,刘志文,刘康,赵子飞.  红外与激光工程. 2019(03)
[2]三维卷积神经网络模型联合条件随机场优化的高光谱遥感影像分类[J]. 李竺强,朱瑞飞,高放,孟祥玉,安源,钟兴.  光学学报. 2018(08)

硕士论文
[1]基于深度卷积神经网络的高光谱图像分类[D]. 徐敏.西安电子科技大学 2017



本文编号：3026668