利用稀疏建模对外星地球表面组成的全球制图

未来直接成像得到的系外行星反射光的时间序列可提供关于行星表面的空间信息。我们将稀疏建模应用于从多波段反射光变曲线中分离空间与光谱信息的反演方法，即自旋-轨道解混。我们使用 $\ell_1$ 范数与全平方变分范数作为表面分布的正则化项。将我们的技术应用于无云地球的玩具模型，我们表明该方法可在无需行星表面先验知识的情况下推断出稀疏且连续的表面分布以及解混光谱。我们还将该技术应用于由 DSCOVR/EPIC 观测的真实地球数据。我们确定了可解释为云与海洋的代表性成分。此外，我们发现了两个类似于陆地分布的成分。其中一个成分捕捉撒哈拉沙漠，另一个大致对应植被，尽管它们的光谱仍受云污染。与使用 Tikhonov 正则化的自旋-轨道解混相比，稀疏建模显著改善了地理反演，特别是云的，并给其他成分带来更高分辨率。