1. Satellite Image Time Series: Mathematical Models for Data Mining and Missing Data Restoration
- Author
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Farid Melgani, Nicolas Méger, Edoardo Pasolli, Christophe Rigotti, Emmanuel Trouvé, Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), University of Trento [Trento], Artificial Evolution and Computational Biology (BEAGLE), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Data Mining and Machine Learning (DM2L), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Department of Information engineering and computer science (DISI), Università degli Studi di Trento (UNITN), Gabriele Moser, Josiane Zerubia, ANR-07-MDCO-0004,EFIDIR,Extraction et Fusion d'Informations pour la mesure de Déplacement par Imagerie Radar(2007), ANR-10-COSI-0012,FOSTER(2010), Méger, Nicola, Pasolli, Edoardo, Rigotti, Christophe, Trouvé, Emmanuel, Melgani, Farid, Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Series (mathematics) ,Multispectral image ,ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION ,0211 other engineering and technologies ,02 engineering and technology ,Iterative reconstruction ,Missing data ,computer.software_genre ,Displacement (vector) ,Geography ,Compressed sensing ,[INFO.INFO-LG]Computer Science [cs]/Machine Learning [cs.LG] ,[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing ,Interferometric synthetic aperture radar ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,020201 artificial intelligence & image processing ,Satellite Image Time Series ,Data mining ,computer ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,021101 geological & geomatics engineering - Abstract
One of the exceptional advantages of spaceborne remote sensors is their regular scanning of the Earth surface, resulting thus in Satellite Image Time Series (SITS), extremely useful to monitor natural or man-made phenomena on the ground. In this chapter, after providing a brief overview of the most recent methods proposed to process and/or analyze time series of remotely sensed data, we describe methods handling two issues: the unsupervised exploration of SITS and the reconstruction of multispectral images. In particular, we first present data mining methods for extracting spatiotemporal patterns in an unsupervised way and illustrate this approach on time series of displacement measurements derived from multitemporal InSAR images. Then we present two methods which aim to reconstruct multispectral images contaminated by the presence of clouds. The first one is based on a linear contextual prediction mode that reproduces the local spectro-temporal relationships characterizing a given time series of images. The second method tackles the image reconstruction problem within a compressive sensing formulation and with different implementation strategies. A rich set of illustrations on real and simulated examples is provided and discussed.
- Published
- 2017