基于迁移学习的GOCI超分辨率重建与海洋漂浮藻类探测
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作者
朱红春朱国灿李金宇张怡宁芦智伟杨延瑞刘海英
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单位
山东科技大学测绘与空间信息学院山东省海洋工程咨询协会山东科技大学计算机科学与工程学院
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摘要
遥感技术是进行海洋漂浮藻类目标识别与变化监测的重要手段。GOCI遥感卫星影像具有高时间分辨率、低空间分辨率的特点,其低空间分辨率影响了海洋漂浮藻类遥感探测的效果。本研究通过对具有较高空间分辨率的Sentinel-2遥感卫星影像结构特征的迁移学习,应用ESRGAN超分辨率重建技术,将GOCI影像的空间分辨率提升至125 m;在此基础上,构建了基于超分辨率重建GOCI遥感影像的U-Net深度学习语义分割网络,实现了海洋漂浮藻类的较高精度探测。实验结果表明:超分辨率重建的GOCI影像显著提升了影像的空间细节清晰度,基于此实现的海洋漂浮藻类探测结果取得了较高的精度,其中面积相对误差下降了51.87%,F1值提高了2.41%。本研究是应用GOCI遥感影像进行海洋漂浮藻类高精度探测的一次成功实践,为实现海洋目标的动态精细化监测提供有益的参考。
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关键词
GOCI影像数据融合超分辨率重建海洋漂浮藻探测深度学习
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(41971339);山东科技大学科研创新团队支持计划项目(2019TDJH103);
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文章目录
1 研究区及数据源
1.1 研究区概况
1.2 数据源
2 研究方法
2.1 超分辨率影像重建方法
1) 数据预处理。
2) 模型训练。
3) 迁移重建。
2.2 U-Net深度学习网络
2.3 评价精度指标
3 结果分析与讨论
3.1 GOCI影像的超分辨率重建
3.2 基于重建影像的漂浮藻类提取结果与分析
4 结论