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当地球基础模型遇见扩散模型:地表温度超分辨率的应用

计算机视觉与模式识别 2026-04-21 v1 机器学习

摘要

地表温度( LST )超分辨率对于环境监测至关重要,但由于粗糙热观测严重限制了细尺度结构的确定性。在本文中,我们提出了地球基础模型导引的扩散模型( EFDiff),用于在极端空间退化情况下的超分辨率。EFDiff 使用 Prithvi-EO-2.0 地球基础模型对高分辨率多光谱反射率进行编码,生成地理编码嵌入,通过跨注意力机制注入到去噪网络,以引导从高度退化观测中重建细尺度结构。我们研究了两种变体,EFDiff-ϵ\epsilon 和 EFDiff-x0x_0,后者在感知真实性和像素级保真度之间提供了互补的权衡。在使用由 242,416 个共注册的 Landsat 热-反射率拼图组成的全球多样化基准进行极端 32×32\times 比例尺间隙评估后,结果表明 EFDiff 在所有基线方法中均表现出一致优越性,且 EFM 的跨注意力条件比 HLS 通道拼接更有效。虽然我们在 LST 超分辨率背景下呈现 EFDiff,但该框架可广泛应用于预训练地理表示可引导生成重建的遥感问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.16841,
  title  = {When Earth Foundation Models Meet Diffusion: An Application to Land Surface Temperature Super-Resolution},
  author = {Yiheng Chen and Zihui Ma and Peishi Jiang and Yilong Dai and Qikai Hu and Xinyue Ye and Lingyao Li and Rita Sousa and Runlong Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.16841},
  year   = {2026}
}