基于适配上下文推理的高分辨率遥感影像植被提取

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hally123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土地覆盖分类图,通常被用于解释土地表面的物理属性,而土地利用分类图,则对应于展示人类利用土地的相关活动或土地使用的功能,这些土地利用的活动或功能之间具有内在的联系,但在概念上却截然不同。因此遥感影像通常是基于土地利用准则,由于制定的土地利用准则的差异,分类结果存在模糊性,而基于土地覆盖准则的分类结果,由于遵循准确定义的土地覆盖特性,分类结果相对唯一。本文旨在解决基于高分辨率遥感影像的多上下文和多尺度的土地利用或土地覆盖植被提取问题涉及的相关挑战,我们提出将植被敏感特征聚焦感知和自适应上下文推理模块,集成到语义分割的统一框架中,根据土地利用/土地覆盖植被提取应用问题的不同需求,自适应地自动提取中高分辨率卫星遥感影像(HRRSI)中的典型植被要素。本文的主要研究内容,包括以下几个方面:(1)设计了一种基于适配上下文推理和植被敏感特征聚焦感知的高分辨遥感影像植被提取模型,实现对高分影像不同类型植被区域的端到端的自动提取。针对语义分割网络需要同时保留影像的空间细节信息和高级语义信息,提出了基于适配上下文推理的植被提取模型,由基准线网络和改进的聚焦感知模块以及适配上下文推理模块组成。(2)我们提出了一种针对不同类型植被的植被敏感特征聚焦感知模块,即包含高层级和低层级语言信息的联合聚焦感知机制,解决植被要素提取过程中存在的,类间差异变小和类内差异变大的问题。(3)我们建立了上下文推理模型表征中心像素和其邻域像素的语义约束关系以及不同类型植被的空间结构,建模不同尺寸、形状和上下文的植被特征的空间结构。为解决植被目标的内在属性无法基于固定的空间结构进行表征的问题,我们建立了一个适配的上下文推理模型,在监督的设置下实现基于数据驱动的模式识别方法的空间结构推理;在适配上下文推理模块中,我们在使用交叉熵损失函数,作为一元监督强化独立像素的语义标签的同时,也在标签空间建模邻域像素间的关系,并在训练阶段执行上下文推理。我们引进了适配上下文推理损失函数,自动获取具备空间结构和局部细节的分割段。(4)我们设置了对比实验,来分析不同模块对于植被提取的影响,以及消融性研究和参数敏感度分析,最终给出不同核心模块对于植被提取结果影响的结论,以及如何满足HRRSI的土地利用/土地覆盖的适配的自动提取需求。我们也开展了深度学习语义分割结果与逐像素的分类方法融合的实验,可以有效融合前者的语义推理和后者的空间定位精确的优势。基于适配上下文推理的高分辨遥感影像植被提取模型的有效性,通过在ZY-3和GF-2数据集上的全覆盖范围的全景影像和分类较为困难的部分影像区域的分割结果进行验证。相对于基准线方法Deeplab V3+,我们在精度和m IOU方面,均分别可以获得至少1.44%和2.47%的性能提升。此外适配上下文推理模块和聚焦感知模块,至多可以分别提升精度和m IOU为2%和3.88%以及1.13%和1.65%。这些综合实验的结果和统计数据,展示出我们的上下文适配推理模型的有效性,可以满足不同的土地利用和土地覆盖植被制图的需求。
其他文献
随着中国各领域的快速发展,中国在国际舞台上的影响力日益提升,与世界其他国家的文化交流也在不断加深。外宣新闻翻译是对外宣传中国的有效途径。作为一类外宣新闻,孔子学院官网新闻是传播汉文化推广汉语教学的重要载体,其翻译显得至关重要。本实践报告基于作者参加的孔子学院网站新闻翻译实践,分析了在实践中遇到的翻译问题,分为词汇、句法和篇章三个层面;并以交际翻译理论为指导,提出了相应的翻译方法。纽马克提出的交际翻
随着社会的快速发展和改革开放的进一步深化和扩大,中国与国际市场的经贸合作更加频繁,影响也越来越大。2019年9月8日,中国-以色列经贸合作呼和浩特论坛在呼和浩特市香格里拉大酒店隆重举行。笔者为下午举行的一对一圆桌会议中以色列外宾Mr.Ido Korman与中方企业家的会谈提供了交替传译服务。该实践报告讲述了此次交替传译任务的过程。经得主办方的许可,笔者对一对一圆桌会谈的整个过程进行了录音。之后,笔
2019年5月,国务院发布《关于促进3岁以下婴幼儿照护服务发展的指导意见》(以下简称《意见》),0-3岁儿童的早期养育进入国家政策层面。从目前的实际情况来看,我国0-3岁婴幼儿早教存在突出的矛盾,主要表现为发达地区与欠发达的地区不平衡,城市与乡村之间不平衡,在不同的社会群体之间也存在严重的不平衡。在农村地区,0-3岁婴幼儿早期教育发展不充分,从教师编制的供给,教育经费的投入到早教理念、政策和方法的
随着科技的进步,各种信息的数字化程度大大提升。尤其是公民个人信息,基本在全世界互联。在带给人们方便的同时,也给犯罪分子提供了可乘之机。侵犯公民个人信息的犯罪近些年越来越猖獗,虽然打击力度不断加大,但不法分子的手段也是花样百出。近些年,频频出现大学生因个人信息泄露被诈骗学费,网上购物用户因个人信息外流被骗取购物钱款等等新闻,有的也许只是财务的损失,有的可是丧失了生命。在我们扼腕叹息的同时,我们必须对
近年来,我国国产电影票房屡次破亿,网络电视剧的兴起也在影响着传统电视行业,迎来前所未有的收视和利润。在这种情况下,因影视作品著作权侵权引起的法律纠纷越来越多。2014年,因著名编剧、言情小说作家琼瑶诉于正著作权侵权法律纠纷案带来巨大反响,影视作品著作权侵权问题就又引起了广大观众的密切关注。在现实司法实践中,应当如何准确地划分影视作品的著作权保护范围,通过合理运用实质性相似判断方法,通过法律途径得出
本文研究了Schl(?)milch公式的推广以及它们在热卡西米尔效应中的应用。通过围道积分的方法,本文将Schl(?)milch公式推广为多个公式,并讨论了它们的近似形式,这些推广的公式被应用到三维矩形腔中的玻色子场和费米子场的热卡西米尔效应中。对于电磁场和无质量标量场,本文导出了卡西米尔能量,并讨论了它在低温极限和高温极限的形式。对于无质量费米场,本文导出了卡西米尔能量与卡西米尔力,同时也推导了
准确、及时地获取城市地表覆盖的空间范围和分布,对于监测城市化进程、研究城市化对生态环境的影响以及分析城市发展的驱动力等方面具有非常重要的意义。不透水覆盖是城市地区典型的地表覆盖类型,目前已有许多研究致力于利用遥感数据绘制不透水覆盖专题图。然而,混合像元的存在已被证明是影响像元级分类准确性的关键问题。因此,在过去的几十年里,亚像元级的不透水覆盖信息提取得到了迅速的发展。在亚像元分类中,每一个像元都被
重力位和海拔高的测量是大地测量学的基本任务。由于时频科技的迅速发展,相对论大地测量近年来受到广泛关注。欧空局和法国空间研究中心联合策划了ACES计划,将于2021年将两台高精度的原子钟搭载到国际空间站上,实施高精度的空地时频信号比对,计划比对精度为2×10-16,其科学目标之一是以更高的精度检验引力红移效应,并开展测定重力位的研究。针对国际空间站ACES计划中的三个微波频率链路,本文建立了精度为c
《活着》是中国当代著名作家余华的代表作之一。该作品在语言风格、叙事方式、人物塑造、情节设置和文化承载上都极具特色,出版后在国内文学界引起了很大的轰动。2003年,美国汉学家白睿文将其译成英文获得了广泛好评。研究《活着》英译本畅销的深层原因和影响因素对其它中国经典文学作品在国外的传播有借鉴意义。本文以余华《活着》的英译本To Live为研究对象;以译文的文本特征、译文在美国的传播接受情况为研究重点,
地球自转主要研究地球本身绕着参考轴自西向东转动的速率变化(日长变化),和参考轴相对于地球本身以及惯性空间的位置的变化(极移、进动和章动)。长久以来,地球的自转研究主要是围绕着旋转对称地球模型(即A(28)B(27)C,其中A、B为赤道主惯性矩;C为极主惯性矩;也称两轴地球模型)而进行的。但是,随着现代观测精度的提高以及科学研究及应用的需要,大量的理论研究指出了传统旋转对称的地球自转理论在某些方面的