1、年第期 方 留 杨，等：基 于 增 强 生 成 对 抗 网 络 的 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建引 文 格 式：方 留 杨，刘 天 逸，赵 鑫，等基 于 增 强 生 成 对 抗 网 络 的 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建 测 绘 通 报，（）：-：-基于增强生成对抗网络的滑坡影像集超分辨率重建方 留 杨，刘 天 逸，赵鑫，吴昊，贾 志 文，曾珍，（昆 明 理 工 大 学，云 南 昆 明；云 南 省 交 通 规 划 设 计 研 究 院 有 限 公 司，云 南 昆 明；云 南 省 数 字 交 通 重 点 实 验 室，云 南 昆 明）摘 要：针 对 高 分 遥 感 影 像
2、用 于 滑 坡 智 能 识 别 缺 少 高 清 训 练 集 的 问 题，在 组 建 高 清 滑 坡 训 练 集 过 程 中，为 充 分 利 用 低 分 辨 率 滑 坡 影像，本 文 采 用 基 于 增 强 型 生 成 对 抗 网 络 模 型（）实 现 了 低 分 辨 率 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建。模 型 在模 型基 础 上，通 过 移 除 批 归 一 化 层、加 入 多 级 残 差 网 络 与 残 差 缩 放 系 数，提 升 了 生 成 器 的 特 征 提 取 性 能 与 稳 定 性，并 采 用 迁 移 学 习 方法，基 于 毕 节 滑 坡 影 像 集 与 云 南 南 景 高
3、 速 公 路 滑 坡 影 像 集 进 行 试 验 验 证。试 验 结 果 表 明，基 于 迁 移 学 习 的模 型 在 峰 值 信噪 比（）与 结 构 相 似 性（）方 面 获 得 更 高 得 分，超 分 辨 率 重 建 取 得 更 优 结 果。本 文 研 究 结 果 为 获 取 滑 坡 高 分 辨 率 遥 感 影像 集 提 供 了 一 种 新 的 技 术 方 法。关 键 词：滑 坡 影 像 集；生 成 对 抗 网 络；超 分 辨 率 重 建；多 级 残 差 网 络；迁 移 学 习中 图 分 类 号：文 献 标 识 码：文 章 编 号：-（）-，（，；，；，）：-，-，-（）-，-，-（）（）
4、，-：；-；近 年 来，滑 坡 灾 害 已 成 为 我 国 最 主 要 的 自 然 灾害 之 一。随 着 我 国 对 地 观 测 技 术 的 进 步，高 分 辨率 遥 感 影 像 获 取 难 度 逐 渐 降 低，滑 坡 识 别 技 术 自 动化 水 平 也 在 逐 步 提 升，基 于 专 家 知 识 的 传 统 滑 坡 识别 方 法 逐 渐 被 计 算 机 主 导 的 智 能 滑 坡 识 别 方 法 替代。目 前，基 于 深 度 学 习 的 滑 坡 识 别 方 法 已 得 到 广泛 应 用-，但 这 类 方 法 普 遍 高 度 依 赖 大 量 的 滑 坡数 据 集。通 常 情 况 下，获 取
5、滑 坡 识 别 样 本 集 有种方 法：在 目 标 检 测 区 域 的 同 一 景 影 像 或 相 邻 影 像内 进 行 采 集；在 不 同 传 感 器 获 取 的 目 标 检 测 区 域附 近 进 行 样 本 采 集；采 用 具 有 相 似 滑 坡 特 征 的 公共 样 本 集。种 方 法 中 仅 有 同 一 景 影 像 提 取 的 样 本集 会 与 目 标 区 域 特 征 高 度 相 似，但 这 种 方 法 无 法 解决 数 据 集 数 量 过 少 的 问 题，导 致 特 征 学 习 不 完 全 或出 现 过 拟 合。另 外 两 种 方 法 由 于 传 感 器 不 同，获 取的 影 像 集
6、 包 含 不 同 分 辨 率 影 像，比 目 标 识 别 区 域 分 辨收 稿 日 期：-；修 回 日 期：-基 金 项 目：云 南 省 数 字 交 通 重 点 实 验 室 项 目（）；云 南 省 交 通 运 输 厅年 科 技 创 新 管 理 咨 询 研 究 项 目（）；交 通 运 输部年 度 交 通 运 输 行 业 重 点 科 技 项 目 清 单 项 目（-）；云 南 省 交 通 规 划 设 计 研 究 院 有 限 公 司 科 技 项 目（-）作 者 简 介：方 留 杨（），男，博 士，高 级 工 程 师，主 要 从 事 交 通 灾 害 防 治 方 面 的 研 究。-：通 信 作 者：刘 天
7、 逸。-：测绘通报年第期率 更 高 的 样 本 集 影 像 具 备 更 丰 富 的 影 像 特 征，但 比 目标 识 别 区 域 分 辨 率 更 低 的 样 本 集 影 像 却 不 具 备 足 够的 特 征 用 于 特 征 学 习。因 此，为 低 分 辨 率 样 本 集 影 像提 供 更 丰 富 的 细 节，可 使 更 多 数 据 资 源 被 充 分 利 用。图 像 超 分 辨 率 重 建 技 术 可 以 将 输 入 的 低 分 辨 率影 像 变 换 为 高 分 辨 率 影 像。超 分 辨 率 重 建 技 术 包 括基 于 内 插 的 方 法、基 于 重 构 的 方 法和 基 于 学 习 的方
8、 法-。其 中，基 于 生 成 对 抗 网 络 的 重 建 方 法 是 超分 辨 率 重 建 方 向 的 研 究 热 点。文 献 通 过 添 加 遥感 影 像 特 征 之 间 的 空 间 位 置 信 息，减 少 了 特 征 匹 配 错误，使 生 成 对 抗 网 络 超 分 辨 率 重 建 效 果 得 到 进 一 步 提升；文 献 提 出 了 一 种 以 最 近 邻 插 值 和 亚 像 素 卷 积方 法 优 化 的 上 采 样 模 块，以 此 为 基 础 构 建 了 用 于影 像 的 超 分 辨 率 重 建 的-模 型；文 献 以 生成 对 抗 网 络 为 核 心 设 计 了 一 种 激 光 雷
9、 达 超 分 辨 率 模型，并 实 现 激 光 雷 达 点 云 线 束 超 分 辨 率 重 建 工 作；文献 采 用方 法 实 现 单 幅 遥 感 影 像 超 分 辨率 重 建 工 作；文 献 采 用方 法 实 现 了 高分 一 号 遥 感 影 像 集 的 超 分 辨 率 重 建。由 上 可 知，基 于 生 成 对 抗 网 络 的 遥 感 影 像 超 分辨 率 重 建 方 法 具 有 较 好 的 效 果，但 选 用 的 待 处 理 对象 均 为 边 缘 较 为 突 出 的 物 体（如 飞 机、船、球 场、道路 等），而 滑 坡 因 其 复 杂 的 内 部 纹 理 与 边 缘 的 不 确定 性，
10、使 得 该 方 法 在 滑 坡 影 像 集 中 的 应 用 效 果 仍 有待 证 明。因 此 本 文 提 出 一 种 增 强 型 生 成 对 抗 网 络模 型结 合 迁 移 学 习 技 术 实 现 低 分 辨 率 滑坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建 的 方 法。该 方 法 充 分 利 用模 型 强 大 的 重 建 性 能 与 去 伪 影 能 力，并 针 对滑 坡 目 标 进 行 模 型 专 项 训 练，以 期 有 效 拓 宽 高 清 滑 坡数 据 集 获 取 的 路 径，为 后 续 滑 坡 智 能 识 别 提 供 支 持。研 究 方 法.总体架构模 型 与 传 统 的 生 成 对 抗 网
11、 络 模 型（）主 体 架 构 相 似，主 要 由 生 成 器 与 判 别器 组 成。低 分 辨 率 影 像 进 入 生 成 器 以 提 升 分 辨 率，获 得 伪 影 像，再 将 分 辨 率 提 升 后 的 伪 影 像 输 入 判 别器 网 络 中，与 原 始 影 像 进 行 对 比，计 算 判 别 结 果。在 循 环 生 成 器 与 判 别 器 相 互 对 抗 过 程 中，当 生 成 器输 出 的 伪 影 像 与 原 始 影 像 差 距 小 于 设 定 阈 值 时，认为 生 成 器 的 输 出 结 果 足 以“欺 骗”判 别 器，此 时 生 成器 模 型 可 以 用 于 超 分 辨 率 重
12、 建 任 务。在 超 分 辨 率 重 建 任 务 中，完 全 基 于的 方 法会 在 重 建 过 程 中 产 生 少 量 的 噪 声 与 伪 影，从 而 影 响超 分 辨 率 重 建 影 像 的 质 量。峰 值 信 噪 比（，）是 使 用 最 广 泛 的 评 鉴 画质 的 客 观 量 测 法，通 过值 对 噪 声 影 响 进 行 定量 评 定。在 基 于的 模 型 中 加 入 面 向的网 络，可 以 有 效 控 制中 产 生 的 噪 声，从 而 减 小噪 声 对 超 分 辨 率 重 建 影 像 质 量 的 影 响。中提 出 了 一 种 网 络 内 插 模 型，通 过 为 面 向的 模型 与 面
13、 向方 法 的 模 型 添 加 适 当 的 权 重，实 现 重建 图 像 中 噪 声 控 制 与 感 知 质 量 的 平 衡，内 插 模 型 公式 为（）（）式 中，、分 别 为 网 络 内 插 模 型、面 向模 型、面 向模 型的 参 数；为 插 值 权 重，。.改进的生成对抗网络.生 成 器 架 构面 向 超 分 辨 率 重 建 的 生 成 对 抗 网 络 中，生 成 器的 主 要 作 用 是 将 输 入 的 低 分 辨 率 影 像 经 过 神 经 网络 处 理 得 到 高 分 辨 率 影 像。本 文 采 用 的 生 成 器 架构 如 图所 示，在 生 成 器 架 构 中 仍 沿 用的 高
14、层 框 架 设 计，主 体 框 架 由 浅 层 特 征 提 取 网 络、深 层特 征 提 取 网 络、密 集 特 征 融 合 网 络、上 采 样 网 络个重 要 部 分 组 成。图生 成 器 架 构 其 中，深 层 特 征 提 取 网 络 由 多 组 基 础 模 块 组成，深 层 特 征 提 取 网 络 可 以 获 取 低 分 辨 率 影 像 中 的深 层 特 征 信 息，而 深 层 特 征 信 息 会 影 响 重 建 后 高 分辨 率 影 像 的 质 量。因 此，基 础 模 块 是 生 成 器 架 构 中的 核 心 部 分。为 了 提 高 特 征 提 取 能 力 与 网 络 稳 定性，在 传
15、 统模 型 基 础 模 块 上，进 行 如 下点年第期 方 留 杨，等：基 于 增 强 生 成 对 抗 网 络 的 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建改 进。（）移 除 残 差 块 中 的 批 归 一 化（，）。在 超 分 辨 率 重 建 任 务 中，层对 网 络 特 征 进 行 归 一 化 会 影 响 残 差 模 块 的 范 围 灵活 性，并 增 加内 存 的 负 载。因 此，在 改 进 的生 成 器 架 构 中 移 除 了层，残 差 密 集 块 结 构 如 图所 示。图残 差 密 集 块 结 构（）采 用 多 级 残 差 网 络。文 献 提 出在 网 络 中 加 入 残 差 结 构
16、、增 加 网 络 深 度，以 有 效 提高 网 络 性 能，获 得 更 强 的 语 义 信 息 表 达 能 力。因 此改 进 的 基 础 模 块 采 用 比的 残 差 基 础 模 块 更复 杂 的 多 层 残 差 密 集 块 结 构（-，），具 体 结 构 如 图所 示。结 构 由 外 而 内 分 为 全 局 残 差 结 构 与 密 集 块 结 构，全局 残 差 结 构 以 每 个 密 集 块 为 基 础 单 位，实 现 标 准 残差 结 构；密 集 块 结 构 中 的 残 差 结 构 通 过 将 输 入 信 息或 前 一 层 卷 积 模 块 的 输 出 信 息 分 别 叠 加 到 当 前 特
17、征 提 取 网 络 后 续 的 每 一 层 卷 积 模 块 输 入 信 息 中。图多 层 残 差 密 集 块 结 构（）加 入 残 差 缩 放。当 网 络 中 复 杂 程 度 不 断 增高，网 络 整 体 的 稳 定 性 将 受 到 影 响，即 使 采 用 降 低学 习 率 或 添 加层 也 无 法 使 网 络 恢 复 正 常 训练。因 此，通 过 在 网 络 中 加 入 残 差 缩 放 系 数，控制 残 差 结 构 产 生 的 数 据 变 化 量，使 网 络 稳 定 性 得 到大 幅 提 升，如 图所 示。.判 别 器 架 构面 向 超 分 辨 率 重 建 的 生 成 对 抗 网 络，判 别
18、 器的 主 要 作 用 是 比 较 经 过 生 成 器 超 分 辨 率 重 建 后 的伪 影 像 与 原 始 高 分 辨 率 影 像，判 断 伪 影 像 是 否 达到 高 分 辨 率 影 像 标 准。文 献 提 出 标 准 生 成 对抗 网 络 中 真 实 数 据 的 概 率（）应 随 着 伪 影 像 真实 的 概 率（）的 增 加 而 降 低。因 此，本 文 采 用基 于 真 实 影 像 与 伪 影 像 间 相 对 真 实 概 率 构 建 的 相对 平 均 判 别 器（），相 对 平 均 判 别 器 在 对 抗 性训 练 中，有 助 于 学 习 更 优 质 的 边 缘 与 内 部 纹 理 信
19、息。公 式 为（，）（）（）（）（，）（）（）（）式 中，、分 别 为 真 实 影 像 与 伪 影 像；为 小批 量 影 像 平 均 值；为函 数；（）为 鉴 别器 输 出。.损失函数超 分 辨 率 重 建 过 程 中，从 低 分 辨 率 影 像 恢 复 高频 细 节 时 总 是 存 在 固 有 的 不 确 定 性，同 一 景 影 像 可能 产 生 多 种 高 分 辨 率 影 像 重 建 结 果。在 生 成 对 抗网 络 中，生 成 器 的 损 失 函 数 被 用 于 描 述 伪 影 像 与 真实 影 像 的 差 距 程 度，它 是 影 响 高 分 辨 率 影 像 视 觉 质量 的 重 要 指
20、 标。因 此，损 失 函 数 的 构 成 对 于 能 否 获取 高 质 量 影 像 至 关 重 要。采 用 内 容 损 失、对 抗 损失、感 知 损 失 的 加 权 和 作 为 总 体 损 失，生 成 器 总 体损 失 公 式 为，（）式 中，、，分 别 对 应 总 体 损 失、内 容损 失、对 抗 损 失、感 知 损 失；、为 平 衡 不 同 损失 项 的 系 数。.内 容 损 失内 容 损 失 通 常 指 的 是 像 素 损 失，即 伪 影 像 和 真实 影 像 的 像 素 间 损 失。内 容 损 失 函 数 包 括损 失、损 失 等。通 常 情 况 下，损 失 是 最 常 用 的 损 失
21、 函数，但 文 献 中 试 验 发 现，损 失 比提 供 了 更好 的 收 敛，使 用损 失 训 练 的 网 络 获 得 了 更 好 的 性能，损 失 计 算 公 式 为（）（）式 中，表 示 伪 影 像（）与 真 实 影 像的范 数距 离；为 输 入 的 低 分 辨 率 影 像。.对 抗 损 失对 抗 损 失 在 生 成 对 抗 网 络 中 分 为 生 成 器 损 失与 判 别 器 损 失，在 损 失 函 数 中 加 入 生 成 器 对 抗 损 失可 以 有 效 地 优 化 生 成 器。参 考.节 采 用 的 相 对测绘通报年第期平 均 判 别 器 构 造，生 成 器 对 抗 损 失 与 判
22、 别 器 对 抗 损失 对 称，公 式 分 别 为（，）（，）（）（，）（，）（）.感 知 损 失感 知 损 失 是 通 过 特 征 提 取 网 络 提 取 伪 影 像 与真 实 影 像 特 征 信 息 的 特 征 差 异 损 失。中 采用-网 络 作 为 特 征 提 取 网 络，文 献 发现 在 超 分 辨 率 重 建 过 程 中，特 征 信 息 经 过网 络的 激 活 层 后，大 部 分 特 征 将 变 得 不 活 跃，导 致 整 体特 征 信 息 稀 疏。为 了 保 证 获 取 滑 坡 及 周 边 特 征 的完 整 性，将 激 活 层 前 的 特 征 信 息 应 用 于 感 知 损 失中
23、，具 体 公 式 为，（）（）式 中，表 示-网 络 中 第个 最 大 池 化层 之 前 的 第个 卷 积（激 活 前）的 特 征 图；，和，为网 络 的 特 征 图 维 度。.面向模型结构面 向模 型 主 要 结 构 采 用 改 进 的 生 成 对 抗网 络，由 于 面 向模 型 的 主 要 目 的 是 优 化 生 成影 像 中 的 噪 声，这 是 一 种 基 于 像 素 级 的 影 响。因此，在 模 型 训 练 过 程 中 仅 以 内 容 损 失作 为 训 练 损失 函 数。通 过 面 向模 型 实 现 预 训 练，收 敛 后的 模 型 具 有 两 个 重 要 作 用。（）预 训 练 的
24、模 型为 内 插 模 型 式（）中 的噪 声 控 制 部 分。（）面 向的 模 型可 作 为模 型的 生 成 器 初 始 模 型，作 为 初 始 模 型 具 有 两 点优 势：可 以 避 免 生 成 器 从 零 开 始 训 练 过 程 中 陷入 局 部 最 优，最 终 导 致 训 练 效 果 较 差；经 过 预 训练 后，生 成 器 生 成 的 第张 影 像 是 具 有 较 多 特 征的 超 分 辨 率 影 像，而 不 是 与 原 图 偏 离 较 大 的 黑 色或 噪 声 影 像，有 助 于 判 别 器 更 专 注 于 纹 理 特 征识 别。试验.试验环境与数据集试 验 的 具 体 环 境 为
25、：处 理 器，：，运行 内 存 为。软 件 环 境 采 用 的 操 作 系 统 为，使 用搭 建 的 的环 境，主 要 基 于、框 架 进 行 训 练 和试 验。采 用、公 开 高 清数 据 集 中 的 高 清 图 片 及 高 清 滑 坡 数 据 集作 为 训练 数 据 集，选 择 毕 节 滑 坡 数 据 集 中 卫 星 光 学 图 像 与云 南 南 景 高 速 公 路 滑 坡 影 像 数 据 集 作 为 待 提 升 分辨 率 影 像。其 中 高 清 滑 坡 数 据 集 影 像 数 量 仅 有张，无 法 满 足 滑 坡 影 像 特 征 学 习 要 求，因 此，以 其中张 影 像 作 为 基 础
26、 进 行 训 练 数 据 集 扩 增，剩 余 影像 进 行 验 证 集 扩 增。数 据 集 扩 增 方 法 包 括：亮 度 增强、亮 度 抑 制、对 比 度 增 强、影 像 旋 转、影 像 翻 转。最 终 获 得 扩 增 后 滑 坡 训 练 数 据 集张、滑 坡 验 证数 据 集张。.训练过程试 验 中 训 练 部 分 主 要 分 为 两 个 阶 段：第阶段 是 以作 为 损 失 函 数 的 面 向模 型 训 练；第阶 段 是 以作 为 损 失 函 数 的 生 成 对 抗 网 络模 型 训 练。其 中 以 第阶 段 中 生 成 的 预 训 练 模型 作 为 生 成 器 的 初 始 模 型，判
27、别 器 从 未 训 练 阶 段开 始 训 练。由 于 设 备 性 能 的 限 制，试 验 采 用 迁 移 学 习 方 法加 快 训 练 速 度，将 基 于、数 据 集训 练 完 成 的 超 分 辨 率 重 建 的 模 型 应 用 至 低 分 率 滑坡 遥 感 影 像 集 的 超 分 辨 率 重 建 工 作 中。迁 移 学 习初 始 权 重 采 用 文 献 中 生 成 器 与 判 别 器 的 最 终权 重。该 权 重 通 过 两 阶 段 学 习 方 法 获 得，相 关 参 数见 表。表初 始 权 重 训 练 参 数内 容第阶 段第阶 段迭 代 数万 次每 次 迭 代 处 理 图 片 数张学 习
28、率学 习 率 减 半 阈 值万 次、损 失 权 重损 失 权 重.，损 失 权 重优 化 器优 化 器 参 数.优 化 器 参 数.为 获 取 针 对 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建 的 模型，内 插 系 数为.，生 成 对 抗 网 络 中 密 集 残 差块 设 置 为层，缩 放 系 数设 置 为.，以 迁 移学 习 方 法 对 生 成 器 网 络、判 别 器 网 络 权 重 进 行 微调。由 于 滑 坡 影 像 通 常 会 出 现 山 体、植 被 等，选年第期 方 留 杨，等：基 于 增 强 生 成 对 抗 网 络 的 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建择数 据 集 中
29、山 体 与 高 清 滑 坡 数 据 共张图 片 作 为 训 练 集。微 调 训 练 共 进 行次 迭代，每 次 迭 代 向中 导 入幅 图 片，学 习 率 为，式（）中、分 别 取、.、，优 化 器 中 参 数、分 别 取.、.。每 幅 低 分 辨 率 影 像 输 入 至 生 成 器 中 生 成 伪 影 像，通 过 判 别 器 中指 标 判 断 伪 影 像 与 真 实 影 像 的相 似 程 度。当 生 成 器 优 化 出 的 伪 影 像 能 够“欺骗”过 判 别 器 后，停 止 训 练。.结果与分析试 验 结 果 如 图所 示。图（）为 原 始 高 分 辨率 影 像；图（）为 通 过 原 始
30、影 像 经 过倍 下 采 样 操作 获 得 的 低 分 辨 率 影 像；图（）（）为模 型 超 分 辨 率 重 建 结 果，文 中 采 用 两 种 训 练 权 重，一 种 是 通 过 高 清 图 片 数 据 集 训 练 模 型 直 接 进 行 重建，另 一 种 是 通 过 迁 移 学 习 的 方 法 采 用 高 清 滑 坡 数据 集 对 前 一 种 基 于 高 清 图 片 数 据 集 训 练 模 型 进 行微 调，从 而 实 现 优 化 滑 坡 影 像 重 建；图（）为模 型 超 分 辨 率 重 建 结 果。通 过 全 局 影 像 横 向 对 比，图 中 右 下 角 的 绿 色植 被 在 原
31、图 与 低 分 辨 率 影 像 中 都 呈 现 亮 度 较 高的 嫩 绿 色，基 于 生 成 对 抗 网 络 的 超 分 辨 率 重 建 后的 影 像 均 为 深 绿 色，但 是 对 于 影 像 中 滑 坡 部 分，整 体 亮 度 并 无 明 显 变 化，因 此，对 于 生 成 对 抗 网络 的 方 法 而 言，滑 坡 整 体 边 界 都 能 得 到 较 好 的 区分 结 果。但 由 于 超 分 辨 率 重 建 无 法 完 全 还 原 原始 影 像 的 特 性，基 于 生 成 对 抗 网 络 的 方 法 也 只 能做 到 将 细 节 观 感 提 升 至 低 分 辨 率 影 像 之 上，减 少低
32、 分 辨 率 影 像 的 模 糊 感，但 尚 无 法 还 原 所 有 原 始影 像 的 细 节。对 影 像 细 节 进 行 对 比 分 析，初 始 权 重 的模 型 采 用 种 类 丰 富 的 图 片 作 为 训 练 集，以 削 减 细 节 的 方 法 保 证 各 类 图 片 分 辨 率 提 升 的效 果 一 致。如 图所 示，经 过 滑 坡 样 本 集 迁 移 学习 的模 型 仅 需 要 通 过 约次 迭 代，类 损 失 就 逐 渐 收 敛。虽 然 由 于 高 清 滑 坡 训 练 集的 图 片 整 体 质 量 低 于、数 据集，导 致 各 类 损 失 最 终 收 敛 值 会 有 所 变 化，
33、但 重建 影 像 中 可 以 获 得 比 采 用 初 始 权 重 的模 型 更 加 丰 富 的 砂 砾、石 子、倒 伏 树 木 等 纹 理 特征 信 息。方 法 超 分 辨 率 重 建 的 模 型 在 全 局 影像 显 示 中，可 以 获 得 比更 好 的 影 像 还 原效 果，但 实 际 上 通 过 影 像 细 节、不 难 发 现，由于 在 模 型 中 采 用 了 批 归 一 化 层，模 型 重建 的 影 像 中 砂 砾、石 子、倒 伏 树 木 树 干 部 位 等 大量 细 节，在 图 中 呈 现 为 波 纹 状，这 些 细 节 都 是 以伪 影 的 形 式 还 原 的，这 类 伪 影 性
34、质 的 影 像 细 节 严重 破 坏 了 重 建 影 像 的 细 节 观 感，还 原 效 果 反 而 受到 了 影 响。图超 分 辨 率 重 建 结 果 及 细 节 比 较测绘通报年第期图迁 移 学 习 中类 损 失 变 化 为 了 定 量 描 述 各 方 法 下 影 像 超 分 辨 率 重 建 质量，采 用与作 为 评 价 指 标。其 中，指 标 数 值 越 大，重 建 质 量 越 好，指 标 越 接 近，重 建 质 量 越 好，具 体 见 表。表验 证 集 评 价 结 果评 价 指 标原 始 图 像（初 始 权 重）（迁 移 学 习）.由 表可 知，基 于 迁 移 学 习 的模 型 在与评
35、 价 指 标 上 均 取 得 了 较 高 的 分 数。相 较 于 未 改 进 网 络 结 构 的 原 始模 型，和分 别 提 升 了.、.；相 较 于 未 采 用滑 坡 数 据 集 进 行 迁 移 学 习 的模 型，和分 别 提 升 了.、.。通 过 定 性 与 定 量 分 析，基 于 高 清 滑 坡 影 像 集 迁 移学 习 的模 型 更 适 合 于 对 低 分 辨 率 滑 坡 遥 感影 像 集 进 行 超 分 辨 率 重 建。重 建 影 像 较 好 地 还 原 了滑 坡 体 内 部 纹 理 细 节 与 分 界 边 缘，如 图所 示。图超 分 辨 率 重 建 前 后 对 比结语本 文 提 出
36、 了 一 种 低 分 辨 率 滑 坡 遥 感 影 像 数 据集 超 分 辨 率 重 建 的 方 案，首 先 利 用 改 进 的 生 成 对 抗网 络模 型，在 生 成 器 中 采 用 多 层 残 差 密 集块 结 构，提 高 了 整 体 网 络 特 征 提 取 能 力，然 后 移 除残 差 块 中 批 归 一 化 层 并 加 入 残 差 缩 放，用 以 优 化 整体 网 络 的 稳 定 性，重 构 过 程 中 减 少 了 伪 影 生 成。在、和 通 过 滑 坡 影 像 集 迁 移 学 习 的模 型 的 定 性 与 定 量 对 比 分 析 中 发 现，迁 移学 习 下模 型 可 以 获 得 最
37、佳 滑 坡 超 分 辨 率重 建 效 果。将 本 文 方 法 应 用 于 云 南 南 景 高 速 公 路滑 坡 影 像 集 与 毕 节 滑 坡 数 据 集 低 分 辨 率 滑 坡 影 像中 实 现 超 分 辨 率 重 建，与 现 有 方 法 相 比，在 优 化 滑坡 体 整 体 纹 理 细 节 与 边 缘 界 线 中 取 得 较 好 效 果，可为 后 续 智 能 滑 坡 识 别 提 供 支 持。参 考 文 献：吴 绿 川，王 剑 辉，符 彦基 于技 术 和 光 学 遥 感的 贵 州 省 滑 坡 早 期 识 别 与 监 测 测 绘 通 报，（）：-李 媛 茜，张 毅，苏 晓 军，等白 龙 江 流
38、 域 潜 在 滑 坡识 别 与 发 育 特 征 研 究 遥 感 学 报，（）：-赵 福 军，樊 雅 婧深 度 卷 积 神 经 网 络 的 遥 感 影 像 滑坡 灾 害 识 别 黑 龙 江 科 技 大 学 学 报，（）：-年第期 方 留 杨，等：基 于 增 强 生 成 对 抗 网 络 的 滑 坡 影 像 集 超 分 辨 率 重 建巨 袁 臻，许 强，金 时 超，等使 用 深 度 学 习 方 法 实 现黄 土 滑 坡 自 动 识 别 武 汉 大 学 学 报（信 息 科 学版），（）：-黄 坚，李 鑫，陈 芳，等一 种 基 于 多 源 数 据 融 合 的 滑坡 地 形 深 度 学 习 识 别 模 型
39、 研 究 中 国 地 质 灾 害 与防 治 学 报，（）：-彭 燕，胡 丹 屏，刘 宇 红，等基 于实 现 的双 三 次 曲 面 插 值 图 像 缩 放 算 法 贵 州 大学 学 报（自 然 科 学 版），（）：-，陈 光 盛，李 树 涛 和算 法 实 现 超 分 辨 率图 像 的 重 建 科 学 技 术 与 工 程，（）：-李 现 国，冯 欣 欣，李 建 雄多 尺 度 残 差 网 络 的 单 幅图 像 超 分 辨 率 重 建 计 算 机 工 程 与 应 用，（）：-徐 永 兵，袁 东，余 大 兵，等多 注 意 力 机 制 引 导 的 双 目图 像 超 分 辨 率 重 建 算 法 电 子 测
40、量 技 术，（）：-贺 温 磊，王 朝 立，孙 占 全基 于 生 成 对 抗 网 络 的 遥 感图 像 超 分 辨 率 重 建 信 息 与 控 制，（）：-闵 锐，杨 学 志，董 张 玉，等结 构 增 强 型 生 成 对 抗 网 络图 像 超 分 辨 率 重 建 地 理 与 地 理 信 息 科 学，（）：-黄 丹 阳，田 传 印基 于 生 成 对 抗 网 络 的 激 光 雷 达 超 分辨 率 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术，（）：-，韩 志 晟，孙 丕 川，唐 超面 向 单 幅 遥 感 图 像 的 生 成 对抗 网 络 超 分 辨 率 重 建 测 绘 通 报，（）：-马 天 浩基 于 循 环 生 成 对 抗 网 络 的 遥 感 影 像 超 分 辨率 重 建 研 究 阜 新：辽 宁 工 程 技 术 大 学，：-：，-，：，：-，-，：，：-，-，：，：-，-，-（-）-：（-）-：，-：，：，：-，-，：，：-曾 超，曹 振 宇，苏 凤 环，等四 川 及 周 边 滑 坡 泥 石 流 灾害 高 精 度 航 空 影 像 及 解 译 数 据 集 （-）-：，（）：-（责 任 编 辑：杨 瑞 芳）
