論文の概要: Hyperspectral Vision Transformers for Greenhouse Gas Estimations from Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16851v1
- Date: Wed, 23 Apr 2025 16:19:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 15:18:17.422452
- Title: Hyperspectral Vision Transformers for Greenhouse Gas Estimations from Space
- Title(参考訳): 宇宙からの温室効果ガス推定のためのハイパースペクトル・ビジョン・トランス
- Authors: Ruben Gonzalez Avilés, Linus Scheibenreif, Nassim Ait Ali Braham, Benedikt Blumenstiel, Thomas Brunschwiler, Ranjini Guruprasad, Damian Borth, Conrad Albrecht, Paolo Fraccaro, Devyani Lambhate, Johannes Jakubik,
- Abstract要約: 本研究では,マルチスペクトル入力から高スペクトルデータを合成するスペクトル変換器モデルを提案する。
モデルは、バンドワイドマスク付きオートエンコーダを介して事前訓練され、その後、アライメントされたマルチスペクトル-ハイパースペクトル画像対に微調整される。
得られた合成ハイパースペクトルデータは、マルチスペクトル画像の空間的および時間的利点を保持し、GHG予測精度を向上させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.559887989252469
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hyperspectral imaging provides detailed spectral information and holds significant potential for monitoring of greenhouse gases (GHGs). However, its application is constrained by limited spatial coverage and infrequent revisit times. In contrast, multispectral imaging offers broader spatial and temporal coverage but often lacks the spectral detail that can enhance GHG detection. To address these challenges, this study proposes a spectral transformer model that synthesizes hyperspectral data from multispectral inputs. The model is pre-trained via a band-wise masked autoencoder and subsequently fine-tuned on spatio-temporally aligned multispectral-hyperspectral image pairs. The resulting synthetic hyperspectral data retain the spatial and temporal benefits of multispectral imagery and improve GHG prediction accuracy relative to using multispectral data alone. This approach effectively bridges the trade-off between spectral resolution and coverage, highlighting its potential to advance atmospheric monitoring by combining the strengths of hyperspectral and multispectral systems with self-supervised deep learning.
- Abstract(参考訳): ハイパースペクトルイメージングは、詳細なスペクトル情報を提供し、温室効果ガス(GHG)のモニタリングに重要な可能性を秘めている。
しかし、その応用は限られた空間範囲と頻繁な再訪時間によって制約されている。
対照的に、マルチスペクトルイメージングはより広い空間的および時間的カバレッジを提供するが、GHG検出を強化するスペクトルの詳細を欠いていることが多い。
これらの課題に対処するために,マルチスペクトル入力からハイパースペクトルデータを合成するスペクトル変換器モデルを提案する。
モデルは、バンドワイドマスク付きオートエンコーダを介して事前訓練され、その後、時空間配向マルチスペクトル・ハイパースペクトル画像対に微調整される。
得られた合成ハイパースペクトルデータは、マルチスペクトル画像の空間的・時間的利点を保ち、マルチスペクトルデータのみを用いてGHG予測精度を向上させる。
このアプローチは、スペクトル分解能とカバレッジのトレードオフを効果的に橋渡しし、ハイパースペクトルとマルチスペクトルシステムの強みを自己教師型ディープラーニングと組み合わせることで、大気モニタリングを前進させる可能性を強調している。
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