1.一种基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,包括:
光谱数据采集模块,用于获取大气的可见短波红外高光谱图、全谱段光谱图、大气温室气体吸收光谱图和大气痕量气体差分吸收光谱图;
光谱数据分析处理模块,用于从所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图中提取出大气污染物全局关联光谱特征向量;
监测结果生成模块,用于基于所述大气污染物全局关联光谱特征向量,确定大气中的各种污染物含量。
2.根据权利要求1所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述光谱数据分析处理模块,包括:图像降噪单元,用于对所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图分别进行降噪处理以得到降噪可见短波红外高光谱图、降噪全谱段光谱图、降噪大气温室气体吸收光谱图和降噪大气痕量气体差分吸收光谱图;
光谱特征编码单元,用于将所述降噪可见短波红外高光谱图、所述降噪全谱段光谱图、所述降噪大气温室气体吸收光谱图和所述降噪大气痕量气体差分吸收光谱图分别通过基于金字塔网络模型的光谱特征提取器以得到多个光谱特征图;
光谱全局特征关联编码单元,用于对所述多个光谱特征图进行全局关联特征提取以得到所述大气污染物全局关联光谱特征向量。
3.根据权利要求2所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述图像降噪单元,用于:将所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图分别通过基于自动编解码器的图像降噪器以得到降噪可见短波红外高光谱图、降噪全谱段光谱图、降噪大气温室气体吸收光谱图和降噪大气痕量气体差分吸收光谱图。
4.根据权利要求3所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述基于金字塔网络模型的光谱特征提取器包括第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层、第三卷积层、第三池化层、第四卷积层、第四池化层以及级联层。
5.根据权利要求4所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述光谱全局特征关联编码单元,包括:三维排列子单元,用于将所述多个光谱特征图沿着通道维度排列为大气污染物光谱全局特征图;
全局关联编码子单元,用于将所述大气污染物光谱全局特征图通过基于卷积神经网络模型的全局关联特征提取器以得到大气污染物全局关联光谱特征图;
池化子单元,用于将所述大气污染物全局关联光谱特征图进行沿通道维度的各个特征矩阵的全局池化处理以得到所述大气污染物全局关联光谱特征向量。
6.根据权利要求5所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述基于卷积神经网络模型的全局关联特征提取器为使用残差双注意力机制模型的卷积神经网络模型,其中,所述残差双注意力机制模型包括并行的空间注意力分支和通道注意力分支。
7.根据权利要求6所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述监测结果生成模块,包括:优化单元,用于计算所述大气污染物全局关联光谱特征向量的后验隐特征注意力以得到优化大气污染物全局关联光谱特征向量;
解码回归单元,用于将所述优化大气污染物全局关联光谱特征向量通过解码器进行解码回归以得到解码值,所述解码值用于表示大气中的各种污染物含量。
8.根据权利要求7所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测系统,其特征在于,所述优化单元,用于:以如下优化公式计算所述大气污染物全局关联光谱特征向量的后验隐特征注意力以得到所述优化大气污染物全局关联光谱特征向量;
其中,所述优化公式为:
其中,vi是所述大气污染物全局关联光谱特征向量的第i个位置的特征值,且 是所述大气污染物全局关联光谱特征向量的所有位置的特征值的均值,L表示所述大气污染物全局关联光谱特征向量的尺度,exp(·)表示指数函数运算,log表示以2为底的对数函数值,v'i是所述优化大气污染物全局关联光谱特征向量的第i个位置的特征值。
9.一种基于遥感监测的大气污染物实时监测方法,其特征在于,包括:
获取大气的可见短波红外高光谱图、全谱段光谱图、大气温室气体吸收光谱图和大气痕量气体差分吸收光谱图;
从所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图中提取出大气污染物全局关联光谱特征向量;
基于所述大气污染物全局关联光谱特征向量,确定大气中的各种污染物含量。
10.根据权利要求9所述的基于遥感监测的大气污染物实时监测方法,其特征在于,从所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图中提取出大气污染物全局关联光谱特征向量,包括:对所述可见短波红外高光谱图、所述全谱段光谱图、所述大气温室气体吸收光谱图和所述大气痕量气体差分吸收光谱图分别进行降噪处理以得到降噪可见短波红外高光谱图、降噪全谱段光谱图、降噪大气温室气体吸收光谱图和降噪大气痕量气体差分吸收光谱图;
将所述降噪可见短波红外高光谱图、所述降噪全谱段光谱图、所述降噪大气温室气体吸收光谱图和所述降噪大气痕量气体差分吸收光谱图分别通过基于金字塔网络模型的光谱特征提取器以得到多个光谱特征图;
对所述多个光谱特征图进行全局关联特征提取以得到所述大气污染物全局关联光谱特征向量。