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顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法

程钢 李岩林 赵宗泽 卢小平 杨杰 原东方

程钢, 李岩林, 赵宗泽, 卢小平, 杨杰, 原东方. 顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200019
引用本文: 程钢, 李岩林, 赵宗泽, 卢小平, 杨杰, 原东方. 顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200019
CHENG Gang, LI Yanlin, ZHAO Zongze, LU Xiaoping, YANG Jie, YUAN Dongfang. Spatiotemporal Interpolation Methods of NPP/VIIRS Sequence Images Considering Neighbor Relationships[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200019
Citation: CHENG Gang, LI Yanlin, ZHAO Zongze, LU Xiaoping, YANG Jie, YUAN Dongfang. Spatiotemporal Interpolation Methods of NPP/VIIRS Sequence Images Considering Neighbor Relationships[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200019

顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法

doi: 10.13203/j.whugis20200019
基金项目: 

国家重点研发计划(2016YFC08033103);国家自然科学基金项目(41001226);中国博士后科学基金面上资助(2015M582831);河南省高校基本科研业务费专项资金资助(NSFRF180329)

详细信息
    作者简介:

    程钢,教授,主要从事地理空间信息服务与处理研究。chenggang1218@163.com

  • 中图分类号: P208

Spatiotemporal Interpolation Methods of NPP/VIIRS Sequence Images Considering Neighbor Relationships

Funds: 

National Key Research and Development Project(2016YFC08033103)

  • 摘要: 针对月度夜光遥感影像VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)数据缺失问题,提出一种利用地物邻近关系相关性的像元时空插值方法,以时、空关系互相作为约束条件,将时序变化一致性较好的像元数据作为空间插值的参考,将空间关系一致性较好的月度数据作为时序插值的参考,通过构建不同的卷积核在时序和空间维度分别对初步插值结果进行卷积运算,求得待插值像元的时空插值。以2015年江苏省月度夜光遥感影像修复为例,对不同维度时空插值方法进行对比分析,结果表明:(1)空间维度插值虽然顾及到像元的空间关联性,仍无法满足数据大范围缺失的插值要求,插值结果整体偏低;(2)时间维度插值考虑到像元的时间趋势性,插值精度较空间维度插值有一定提高,但部分月份插值结果有较大偏差;(3)相对于三次Hermit插值,时空插值方法获得的月度影像灯光亮度总和的最大相对误差、年度影像灯光亮度总和相对误差以及逐像元差值均显著降低。总的来看,本文中时空插值方法在插值过程中同时顾及到VIIRS数据的时间趋势平稳性和空间结构稳定性,影像插值精度提高明显,且该方法对待插值月份前后时序数据没有严格要求,更具有广泛性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-08

顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法

doi: 10.13203/j.whugis20200019
    基金项目:

    国家重点研发计划(2016YFC08033103);国家自然科学基金项目(41001226);中国博士后科学基金面上资助(2015M582831);河南省高校基本科研业务费专项资金资助(NSFRF180329)

    作者简介:

    程钢,教授,主要从事地理空间信息服务与处理研究。chenggang1218@163.com

  • 中图分类号: P208

摘要: 针对月度夜光遥感影像VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)数据缺失问题,提出一种利用地物邻近关系相关性的像元时空插值方法,以时、空关系互相作为约束条件,将时序变化一致性较好的像元数据作为空间插值的参考,将空间关系一致性较好的月度数据作为时序插值的参考,通过构建不同的卷积核在时序和空间维度分别对初步插值结果进行卷积运算,求得待插值像元的时空插值。以2015年江苏省月度夜光遥感影像修复为例,对不同维度时空插值方法进行对比分析,结果表明:(1)空间维度插值虽然顾及到像元的空间关联性,仍无法满足数据大范围缺失的插值要求,插值结果整体偏低;(2)时间维度插值考虑到像元的时间趋势性,插值精度较空间维度插值有一定提高,但部分月份插值结果有较大偏差;(3)相对于三次Hermit插值,时空插值方法获得的月度影像灯光亮度总和的最大相对误差、年度影像灯光亮度总和相对误差以及逐像元差值均显著降低。总的来看,本文中时空插值方法在插值过程中同时顾及到VIIRS数据的时间趋势平稳性和空间结构稳定性,影像插值精度提高明显,且该方法对待插值月份前后时序数据没有严格要求,更具有广泛性。

English Abstract

程钢, 李岩林, 赵宗泽, 卢小平, 杨杰, 原东方. 顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200019
引用本文: 程钢, 李岩林, 赵宗泽, 卢小平, 杨杰, 原东方. 顾及邻近关系的NPP/VIIRS序列影像时空插值方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20200019
CHENG Gang, LI Yanlin, ZHAO Zongze, LU Xiaoping, YANG Jie, YUAN Dongfang. Spatiotemporal Interpolation Methods of NPP/VIIRS Sequence Images Considering Neighbor Relationships[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200019
Citation: CHENG Gang, LI Yanlin, ZHAO Zongze, LU Xiaoping, YANG Jie, YUAN Dongfang. Spatiotemporal Interpolation Methods of NPP/VIIRS Sequence Images Considering Neighbor Relationships[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20200019
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