Spatiotemporal Fusion of Land Surface Temperature Based on a Convolutional Neural Network

均方误差 遥感 计算机科学 传感器融合 卷积神经网络 图像分辨率 加权 融合 人工神经网络 时间分辨率 卫星 数据集 人工智能 模式识别(心理学) 数学 地理 统计 医学 语言学 哲学 物理 量子力学 航空航天工程 工程类 放射科
作者
Zhixiang Yin,Penghai Wu,Giles M. Foody,Yanlan Wu,Zihan Liu,Yun Du,Feng Ling
出处
期刊:IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:59 (2): 1808-1822 被引量:119
标识
DOI:10.1109/tgrs.2020.2999943
摘要

© 1980-2012 IEEE. Due to the tradeoff between spatial and temporal resolutions commonly encountered in remote sensing, no single satellite sensor can provide fine spatial resolution land surface temperature (LST) products with frequent coverage. This situation greatly limits applications that require LST data with fine spatiotemporal resolution. Here, a deep learning-based spatiotemporal temperature fusion network (STTFN) method for the generation of fine spatiotemporal resolution LST products is proposed. In STTFN, a multiscale fusion convolutional neural network is employed to build the complex nonlinear relationship between input and output LSTs. Thus, unlike other LST spatiotemporal fusion approaches, STTFN is able to form the potentially complicated relationships through the use of training data without manually designed mathematical rules making it is more flexible and intelligent than other methods. In addition, two target fine spatial resolution LST images are predicted and then integrated by a spatiotemporal-consistency (STC)-weighting function to take advantage of STC of LST data. A set of analyses using two real LST data sets obtained from Landsat and moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) were undertaken to evaluate the ability of STTFN to generate fine spatiotemporal resolution LST products. The results show that, compared with three classic fusion methods [the enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model (ESTARFM), the spatiotemporal integrated temperature fusion model (STITFM), and the two-stream convolutional neural network for spatiotemporal image fusion (StfNet)], the proposed network produced the most accurate outputs [average root mean square error (RMSE) < 1.40 °C and average structural similarity (SSIM) > 0.971].
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
zho应助淡定的富采纳,获得10
1秒前
xxy发布了新的文献求助20
1秒前
Xu发布了新的文献求助30
2秒前
脑洞疼应助123采纳,获得10
5秒前
111111发布了新的文献求助10
5秒前
77发布了新的文献求助10
6秒前
qhcaywy完成签到,获得积分10
7秒前
顺势而为完成签到,获得积分10
7秒前
一一应助张靖松采纳,获得10
9秒前
请不要叽叽喳喳完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
嘻xi完成签到 ,获得积分10
10秒前
zhou国兵完成签到,获得积分10
11秒前
丁一发布了新的文献求助30
11秒前
脑洞疼应助xu采纳,获得10
12秒前
Hello应助PJR采纳,获得10
13秒前
WZB完成签到,获得积分10
18秒前
勇敢牛牛发布了新的文献求助10
18秒前
111111完成签到,获得积分10
18秒前
沉默的不言完成签到 ,获得积分10
19秒前
ss发布了新的文献求助10
20秒前
小酥肉完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
少年啊发布了新的文献求助10
22秒前
111111完成签到,获得积分10
22秒前
风和日丽完成签到,获得积分10
24秒前
Lucas应助微笑语山采纳,获得10
24秒前
25秒前
111111发布了新的文献求助20
25秒前
深情安青应助鱼丸枝桠采纳,获得10
26秒前
淡定的富完成签到,获得积分20
26秒前
27秒前
于天一发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
科研通AI6应助丁一采纳,获得10
30秒前
111关闭了111文献求助
32秒前
ZQP发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
华仔应助清爽鸡翅采纳,获得10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Bandwidth Choice for Bias Estimators in Dynamic Nonlinear Panel Models 2000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
茶艺师试题库(初级、中级、高级、技师、高级技师) 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 560
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5363730
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4493243
关于积分的说明 13989601
捐赠科研通 4396864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2415180
邀请新用户注册赠送积分活动 1407898
关于科研通互助平台的介绍 1382747