遥感数据时空融合研究进展及展望
董文全, 蒙继华

Review of spatiotemporal fusion model of remote sensing data
Wenquan DONG, Jihua MENG
表1 时空融合模型汇总
Tab.1 Summary of spatiotemporal fusion models
算法
类型
二级分类 名称 参考文献 至少所需中
高空间分辨率
数据个数/期
实验所
用数据
适用尺度 异质性较强
区域适用性
算法特点






基于
小波
变换
的模
小波变换 顾晓鹤等[9] 1 MODIS归一化植
被指数(normalized
difference vegetation
index,NDVI),
TM NDVI
中、
大尺度
较差 所用MODIS NDVI数据为16 d产品,物候差异特征不够明显; 融合数据存在混合像元问题
小波变换 Acerbi-Junior等[10] 1 MODIS,
TM
中、
大尺度
较差 有效地提高了MODIS数据的空间分辨率,为最小失真情况下提高源图像的空间分辨率提供了一个概念框架
小波变换 Wu等[11] 1 MODIS,
TM
中、
大尺度
较差 评价了小波变换在时空融合中的潜力,研究发现选择合适的小波函数和融合方法是小波变换的关键
基于主
成分分析
的模型
主成分
分析
Shevyrnogov等[12] 1 NOAA NDVI,
MSS
中、
大尺度
较差 通过融合MSS亮度分量和NOAA NDVI数据得到高时空分辨率NDVI数据








基于
线性
混合
模型
线性回归
和决策树
Hansen等[13] 1 MODIS,
ETM+
尤其
大尺度
适用于地物单一且反射率呈线性变换的区域,大大减少时空融合所需时间,算法可移植
线性回归 Zhukov等[14] 1 AVHRR,
TM
中、
大尺度
考虑了像元反射率空间可变性的问题,引入窗口技术,为后续研究所采用
线性回归 Maselli[15] 1 AVHRR NDVI,
TM NDVI
中、
大尺度
较差 提出了距离权重的概念,即认为距离目标像元越近,对目标像元的影响越大
线性回归 Busetto等[16] 1 MODIS,
TM
中、
大尺度
较好 提出了光谱权重的概念,主要解决线性混合模型解算过程中像元反射率的空间可变性问题
基于
时空
自适
应融
合模
时空自适应
性反射率
融合模型
Gao等[17] 1 MODIS,
ETM+
中、
小尺度
较好 不仅考虑与目标像元的空间距离和光谱相似性,还考虑了时间上的差异,并且利用邻近光谱相似像元计算中心像元,大大提高了结果精度
针对反射率变
化的时空自适
应融合模型
Hilker等[18] 2 MODIS,
TM,ETM+
中、
小尺度
能够捕获比较短暂的地表变化
改进型时空自
适应融合模型
Zhu等[19] 2 MODIS,
TM
中、
小尺度
根据空间和光谱相似性来估计中心像元,适用于异质性较强的非植被覆盖地区
不同时空分辨
率NDVI的时
空融合模型
蒙继华等[20,21] 1 MODIS,
TM,HJ-1 CCD
中、
小尺度
考虑了物候的影响,直接将算法用于植被指数