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李德仁/李明在无人机遥感海洋珊瑚礁监测取得新进展

发布时间:2024-04-09 09:42 来源:测绘遥感信息工程国家重点实验室 阅读:
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新闻网讯(通讯员陈莉琼)近日,测绘遥感信息工程国家重点实验室科研人员在遥感领域顶级期刊Journal of Photogrammetry and Remote Sensing(ISPRS,《国际摄影测量与遥感学会会刊》)发表研究论文。测绘遥感信息工程国家重点实验室博士研究生覃江颖为论文第一作者,特聘副研究员李明为通讯作者,李德仁院士在该研究的启动、组织和实施过程中提供了支持和指导。

论文题为“Advancing sun glint correction in high-resolution marine UAV RGB imagery for coral reef monitoring”(先进的太阳耀斑校正方法:提升面向珊瑚礁监测的高分辨率海洋无人机影像质量,2024,207:298)。该研究聚焦海洋无人机光学影像中太阳耀斑污染问题,提出了基于前景注意的语义分割网络与基于光流的像素传播相结合的太阳耀斑检测和污染剔除方法,为海岸带造礁珊瑚栖息地无人机高精度监测和海洋测绘提供了新的有效解决方案。

无人机对海岸带造礁珊瑚栖息进行低空遥感观测示意图(AI辅助创作)

珊瑚礁是重要的水下底栖生物栖息地,现行的海洋卫星光学遥感受制于空间分辨率等因素,无法精细的刻画珊瑚礁时空信息。无人机遥感具有高时空分辨率的优势,是珊瑚礁监测的主流方法。但是受到飞行角度、风浪等因素的影响,无人机遥感影像存在大量太阳耀斑,对定量提取珊瑚礁辐射信息带来误差,严重时会遮挡水下底栖生物栖息地影像特征,现行的海洋卫星光学遥感耀斑校正方法并不适用于无人机影像。为解决太阳耀斑对无人机海洋遥感影像的污染问题,课题组提出了一种与传统基于物理统计模型截然不同的耀斑校正方法,它将基于前景注意的语义分割网络与基于光流的像素传播相结合,可实现精确的影像耀斑检测和水下真实纹理的恢复。实验证明剔除耀斑影响后的影像能显著提高无人机遥感影像拼接和珊瑚语义分割的质量和精度,提升存档无人机遥感数据的利用率和精确观测的灵活性。

耀斑矫正结果展示

李明课题组致力于气候变化下的珊瑚岛屿-地球演化模拟-实景模型构建研究工作,聚焦于珊瑚礁等底栖生物智能感知与动态监测。该研究实验数据由苏黎世联邦理工学院和加州大学Gump野外观测站提供。研究得到国家自然科学基金、武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室、厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室开放基金、Moorea数字岛屿项目博士后基金支持。

论文链接:https://www.research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/652336

(编辑:肖珊)

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