融合自注意力机制与生成对抗网络的DEM空洞填充

摘要

针对现有数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据空洞填充算法存在修复效果不连续、适用空值范围狭小以及细节重构丢失等问题,提出了一种融合自注意力机制的生成式对抗网络的DEM空洞填充方法。首先,构造自注意力机制提取DEM数据特征信息,改善DEM空洞填充结果高程值不连续和纹理细节缺失的问题。其次,在生成器中使用对称结构的卷积与反卷积网络结构,保证生成可靠度较高的数据以实现空洞区域填充,并利用判别器实现空洞填充结果的预分类。最后,结合重构损失函数进行训练,提升DEM空洞填充结果对异常值的鲁棒性,增强模型的回归能力。采用不同分辨率DEM数据进行空洞填充并与现有方法进行对比,结果表明:所提方法能够大幅提升填充精度,有效解决原始数据中存在的空洞问题。