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武汉大学学报(工学版)2025年第05期:珞珈二号01星的Ka频段合成孔径雷达水体识别KWEnet方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李珊琦;张艳军;景茂强;索乐;唐玉洁;杨家辉;顾文权;刘任莉;

单位:武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室;武汉大学测绘遥感信息工程全国重点实验室;中国空间技术研究院遥惑卫星总体部;

摘要:珞珈二号01星的高分辨率Ka频段合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)为地表水体的精确监测提取提供了新数据源,但其毫米波雷达在精确刻画水体的同时,也引入了较多的地物信息干扰,对SAR的水体识别提出了更高要求。为应对这一挑战,提出了一种适用于高分辨率Ka频段SAR影像的KWEnet水体范围提取方法(the improved U-Net model for water extraction based on Ka-band SAR images),该方法在U-Net模型的上采样过程中增加了注意力机制,实现对特征图的加权,强化了水体信息的权重,减少对建筑物阴影等干扰特征的关注。将该方法应用于海河“23·7”流域性特大洪水事件,结果表明:KWEnet的F1分数(F1)、总体分类精度(overall accuracy,OA)以及交并比(intersection over union, IOU)分别达到95.6%、96.2%和91.5%,且在提取连通水体、减少漏提及剔除无关地物干扰等方面表现优异,对于星载Ka SAR的水体识别、洪涝灾害的监测和地表水资源的利用等具有重要意义。

关键词:珞珈二号01星;;水体提取;;深度学习;;SAR

基金资助:长江水科学研究联合基金项目资助(编号:U2340201);; 水利卫星星座运控与应用关键技术(编号:SKS-2022164)