(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221074838 8.8 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 河北科技师范学院 地址 066004 河北省秦皇岛市海港区河北 大街西段3 60号 (72)发明人 李艳　辛全英　安赛　 (74)专利代理 机构 上海德誉达专利代理事务所 (普通合伙) 31426 专利代理师 洪亮 (51)Int.Cl. G06T 5/50(2006.01) G06V 20/13(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/20(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (54)发明名称 一种构建高空间分辨率时序遥感数据的方 法 (57)摘要 本发明涉及一种构建高空间分辨率时序遥 感数据的方法， 具体包含以下步骤： S1、 低空间分 辨率影像的混合像元分解； S2、 基准期与预测期 的回归模型拟合； S3、 残差的分配和补偿； S4、 拟 合结果的空间滤波； S5、 正反向估测结果的加权； S6、 结合高空间分辨率影像的连续校正。 本发明 取得了更高的融合精度， 极大地减弱了空间模糊 现象， 提供了更丰富的纹理特征和更好的目视效 果， 有利于地表信息连续动态监测及其他高空间 分辨率时序遥感数据的应用。 权利要求书4页 说明书12页 附图3页 CN 115063332 A 2022.09.16 CN 115063332 A 1.一种构建高空间分辨 率时序遥感数据的方法， 其特 征在于， 具体包 含以下步骤： S1、 低空间分辨率影像的混合像元分解： 基于高空间分辨率影像的分类图， 获取低空间 分辨率影像上逐像元的各类地物的丰度， 并利用像元分解模型计算每类地物的光谱反射 率， 获得粗影 像的降尺度影 像； S2、 基准期与预测期的回归模型拟合： 基于步骤S1中得到的 降尺度影像， 建立基准期和 预测期 （ ） 间反射率的线性回归 模型， 并应用于细影 像， 得到 细影像的反射 率拟合结果； S3、 残差的分配和补偿： 将上述步骤S2得到的 细影像的反射率升尺度至低空间分辨 率， 计算其与粗影像反射率的差值， 即残差， 并采用空间插值方法将残差 分配至高空间分辨 率， 并补偿于 的细影像； S4、 拟合结果的空间滤波： 在一定窗口内筛选中心像元的光谱相似像元， 利用相似性像 元的光谱差异性和与中心像元的相对距离来加权计算预测期的中心像元值， 从而得到空间 滤波后的 的细影像； S5、 正反向估测结果的加权： 设置起始日期 （ ） 和结束日期 （ ） 两个基准期， 将上述步 骤S1‑S4分正、 反两个方向进行， 采用线性加 权方法综合正、 反向估测结果作为加权时序融 合结果； S6、 结合高空间分辨 率影像的连续校正： 基于上述 步骤S5获 得的时序影像融合结果， 构建地表信息的动态变化模型； 利用可获得的多幅已知细影 像对动态模型进行修正， 使动态模型模拟值与已知细影像值的误差最小， 最终得到校正后 的时空融合结果。 2.根据权利要求1所述的构建高空间分辨率 时序遥感数据的方法， 其特征在于， 步骤S1 中具体包括： S11： 对获得的遥感影像进行大气校正、 几何校正、 投影转换、 重采样、 质量控制等预处 理； S12： 采用监督分类或非监督分类法对细影像进行分类， 利用公式 （1） 计算粗影像上每 个像元内各类地物的丰度； 式 （1） 中， 表示i位置处混合像元内类别q的丰度， Q为混合像元中类别q的细像元 数， S为混合像元中所有类别的细像元总数； S13： 混合像元的反射率值可以表示为像元中各类别的反射率与其丰度的线性组合， 混 合像元分解模型 具体为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115063332 A 2约束条件: 式 （2） 中， 为第i个混合像元的反射率， 表示第i个混合像元中类别q的平均反射 率， m为类别数， 为残余误差。 S14： 将上述 步骤计算得到的各类别的平均反射 率按照类别对 应到相应地类的像元 上， 从而得到粗影 像的降尺度数据。 3.根据权利要求1所述的构建高空间分辨率 时序遥感数据的方法， 其特征在于， 步骤S2 中具体包括： 根据公式 （3） 利用基准期和预测期的降尺度数据建立线性回归模型， 需要在一定大小 的移动窗口M内进 行， 利用最小二乘法求得移动窗口内中心像元的回归系数a和b， 并应用于 细影像， 根据公式 （4） 估测得到 的细影像； 其中， 和 分别为移动窗口M内 和 时期降尺度数据的反射率， 为拟合残余 误差， 和 分别表示 和 时期细影 像的反射 率。 4.根据权利要求1所述的构建高空间分辨率 时序遥感数据的方法， 其特征在于， 步骤S3 中具体包括： 采用平均聚合的方法将 的细影像升尺度至低空间分辨率， 利用公式 （5） 计算残差RD； 将残差分配至高空间分辨率采用的空间插值方法可以选用适当的克里金插值法， 并将高空 间分辨率的残差rd补偿于与上述 步骤S2得到的 细影像的反射 率； 权利要求书权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115063332 A 3