Remotely sensed data are dominated by mixed Land Use and Land Cover (LULC) types. Spectral unmixing (SU) is a key technique that disentangles mixed pixels into constituent LULC types and their abundance fractions. While existing studies on Deep Learning (DL) for SU typically focus on single time-step hyperspectral (HS) or multispectral (MS) data, our work pioneers SU using MODIS MS time series, addressing missing data with end-to-end DL models. Our approach enhances a Long-Short Term Memory (LSTM)-based model by incorporating geographic, topographic (geo-topographic), and climatic ancillary information. Notably, our method eliminates the need for explicit endmember extraction, instead learning the input-output relationship between mixed spectra and LULC abundances through supervised learning. Experimental results demonstrate that integrating spectral-temporal input data with geo-topographic and climatic information significantly improves the estimation of LULC abundances in mixed pixels. To facilitate this study, we curated a novel labeled dataset for Andalusia (Spain) with monthly MODIS multispectral time series at 460m resolution for 2013. Named Andalusia MultiSpectral MultiTemporal Unmixing (Andalusia-MSMTU), this dataset provides pixel-level annotations of LULC abundances along with ancillary information. The dataset (https://zenodo.org/records/7752348) and code (https://github.com/jrodriguezortega/MSMTU) are available to the public.


翻译:遥感数据以混合土地利用与土地覆盖(LULC)类型为主导。光谱解混(SU)是将混合像元分解为组成LULC类型及其丰度分数的关键技术。尽管现有基于深度学习(DL)的光谱解混研究通常聚焦于单时相高光谱(HS)或多光谱(MS)数据,本研究开创性地利用MODIS多光谱时间序列进行光谱解混,并采用端到端深度学习模型处理缺失数据。我们的方法通过纳入地理、地形(地理地形)及气候辅助信息,对长短期记忆(LSTM)模型进行了增强。值得注意的是,本方法无需显式提取端元,而是通过监督学习直接建立混合光谱与LULC丰度之间的输入-输出映射关系。实验结果表明,将光谱-时间输入数据与地理地形及气候信息相结合,显著提升了混合像元中LULC丰度的估计精度。为支持本研究,我们构建了一个针对西班牙安达卢西亚地区的新型标注数据集,包含2013年每月460米分辨率的MODIS多光谱时间序列。该数据集命名为安达卢西亚多光谱多时相解混数据集(Andalusia-MSMTU),提供像素级LULC丰度标注及辅助信息。数据集(https://zenodo.org/records/7752348)与代码(https://github.com/jrodriguezortega/MSMTU)均已公开。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
7+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员