第一讲 高分辨率传感器和影像处理基础

遥感卫星地面站13米口径天线
快视系统显示接收的卫星图像
城市实时环境移动监测
1. 移动环境监测系统，基于IP架构和 SOA架构进行二次开发。 2. 在移动测量系统平台上 • 集成大气传感器、粉尘传感器、 噪声传感器、水质传感器、核辐 射传感器等多种环境监测仪器 • 结合GPS和惯导等组合定位传感 器 • 3G等移动网络数据通信 3. 实现可固定测量和移动测量的环境监 测平台，可动态监测，提高环境监测 的机动性和对于突发事件的应急能力
软件实习1学时（实习面向对象影像分类 ）
二、课程简介
高分辨率影像变化检测和动态监测 (1次)
5.1 5.2 5.3 5.4
遥感变化检测的一般方法和流程； 遥感变化检测方法及性能分析； 变化区域提取技术； 遥感动态监测。
解决问题：能否基于高分辨率遥感影像快速发现变化？
软件实习1学时（实习面向对象影像特征提取）
人类可持续发展面临的问题
资源紧缺
负面的环境 问题需要寻求
能源匮乏
现代化手段 解决
环境恶化
管理复杂
……
课程背景
灾害频繁 资源耗失 环境污染 生态破坏
环境变化 实时监测 灾害预报 及时准确 资源探测 完整可靠
高分辨率遥感对地观测技术是解决资源勘探、 环境保护、灾害防治、全球变化的基础
地震灾害航飞监测-北川局部影像图
各种调查 航空遥感
各种调查 航空遥感
飞机 直升机
牵引滑翔机
系留气球
索道 吊车 地面测量车
800m 以下
10～40m 5～50m 0～30m
各种调查
遗址调查 地面实况调查 地面实况调查 车载升降台
中外卫星遥感的性能差别
美国
在轨运行卫星数量:
空间分辨率: 卫星定轨精度: 卫星定姿精度: 无控制目标定位精度: 有控制目标定位精度: 量化级别: 卫星侧摆变轨速度:
高分辨率传感器和影像处理基础 2学时 (1次)
1．天-空-地一体化遥感平台；
2．高分辨率遥感新型传感器； 3．高分辨率遥感图像的获取模式；
4．高分辨率遥感处理基础；
5．国外高分辨率卫星影像介绍及适用性评价； 6．国产高分辨率卫星影像介绍及适用性评价；
7．航空和地面传感器高分辨率影像评价。
SRTM等
无线电探空仪 超高度喷气机
100m～100km 10000～12000m
侦察 大范围调查
遥感平台
中低高度飞机
高度
500～8000m
目的、用途
各种调查 航空遥感 空中侦察 各种调查 各种调查 航空遥感
其它
飞艇
直升机
500～3000m
100～2000m
无线遥探飞机
牵引飞机
500m以下
50～500m
航天遥感平台 航空遥感平台 地面移动遥感平台
遥感平台 静止轨道卫星
高度 36000km
目的、用途 定点地球观测
其它 气象卫星 (风云2号、GMS等) Landsat, SPOT, CBERS等
圆轨道卫星 （地球观测卫星）
500～1000km
定期地球观测
航天飞机
240～350km
不定期地球观测 空间实验 各种调查 （气象等）
3.1

软件实习1学时：实习高分辨率影像融合
二、课程简介
高分辨率遥感影像的三维重建 2学时 (1次)
4.1、高分辨率遥感影像的简单人工目标的三 维重建 4.2、高分辨率遥感影像的复杂房屋三维重建 4.3、基于三维激光扫描技术的三维重建

解决问题：高分辨率遥感影像是二维的，能否得到三维信息？
1.管理需求升级
“数字城市” 已成为现代化城市中各行业信息化建设
的战略目标
住房和城乡建设部已将城市管理确定为市长、区长亲自 负责的一把手工程 根据各个城市《十二五规划》的总体规划，城市网格化 管理信息系统属于该规划的建设重点任务之一
城市管理走向服务,数字城市-平安城市-智慧城市
数字城管需要继续完善的方面
基于可量测实景影像的城管事件分析

基于可量测实景影像对周边环境进行分析
1、该处存在较多超市、酒楼，客流量较大。

基于可量测实景影像对周边环境进行分析
2、停车场边界没有使用醒目的颜色标 示出。

若停车场边 界为醒目的 黄颜色所漆 刷则更能起 到警示作用

基于可量测实景影像对周边环境进行分析
3、停车场常处于满载状态说明该区域 停车场设计严重不足。
处，该处存在较为严重的机动车乱停放问题
基于专题图统计分析的城管事件 空间分布分析
南海大道
深圳市南山区全区城管案件专题图统计分析
调用可量测实景影像

通过电子地图与可量测实景影像的关联调用事件 （机动车乱停放）发生地点的实景影像
基于可量测实景影像的城管事件分析

影像中存在较为明显的机动车乱停放现象
观测平台
技术手段
紫外 红外 多/超光谱 遥感技术 遥感技术 遥感技术
应用领域
目标 区域 侦察 ห้องสมุดไป่ตู้视
精确 打击
毁伤 战场 公共 评估 环境 安全 综合应用
资源 环境
农业 林业
应急 减灾
区域 规划
系统发展总目标 到2020年，建成由空、天、地三个 层次观测平台（组成）的大气、陆地、 海洋先进观测体系；建立稳定的运行系 统，提高我国空间数据的自给率，形成 空间信息产业链路。
解决问题：高分辨率遥感影像数据有哪些？有效性？
软件实习1学时（实习高分辨率影像纠正 ）
二、课程简介
高分辨率遥感影像解译与判读 (1次)
2.3高分辨率遥感影像数字解译 2.6高分辨率遥感影像数字判读方法 2.7高分辨率遥感影像数字判读流程 2.8高分辨率遥感影像的超分辨率重建 低空遥感技术
高分辨率传感器和影像处理基础
高分辨率遥感影像解译与判读、低空遥感技术
基于高分辨率遥感影像的特征提取和地物更新
基于高分辨率遥感影像的三维重建
基于高分辨率遥感影像的变化检测和动态监测
高分辨率遥感影像在各行业中的典型应用
软件实习（EDARS、ECOGNITION 、国际 合作软件）
二、课程简介
20m 分 辨 率 地 球 同 步
256波段 20m-100m 分辨率
资源三号卫星




共装载四台相机，一台2.5米分辨 率的全色相机和两台4米分辨率全 色相机按照正视、前视、后视方 式排列，进行立体成像 还有一台10米分辨率的多光谱相 机，包括蓝、绿、红和近红外四 个波段，光谱范围分别为0.450.52μm，0.52-0.59μm，0.630.69μm，0.77-0.89μm。 卫星可对地球南北纬84度以内地 区实现无缝影像覆盖， 回归周期为59天，重访周期为5天。 卫星的设计工作寿命为4年。 2012年1月9日上午11时17分05秒
0.7/ 2.8 m 分 辨 率 敏 捷 光 学
1 m 分 辨 率 C 波 段 S A R
1 m 分 辨 率 L 波 段 S A R
0.3 m 分 辨 率 S A R
A 2/ 8m 分 辨 率 600 KM 普 查
B 2/ 8m 分 辨 率 600 KM 普 查
50m 分 辨 率 地 球 同 步 凝 视
获取的影像面积增加的同时，可以观测到的细节信息 却减少了。 根据城市对遥感数据的分辨率需求、数据类型需求、 时间需求和预算标准，用户可以确定哪一种影像数据 是最合适的。 航空遥感平台和卫星遥感平台通常都装载一种或多种 传感器。
1．天-空-地一体化遥感平台
遥感平台：

遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感 平台（Platform） 目前，平台成熟且能服务于综合应用的主要有：
邵 振 峰 教授 博士生导师
陈敏 博士 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室 shaozhenfeng@ 15827188114
课程背景
国家信息基础设 施（NII） 社会信息化
国家空间信息基 础设施（NSII）
空间信息服 务体系
高分辨率遥感对地观测是国家16个重大专项之一，
能促进我国经济发展及和谐社会建设
高分辨率对地观测体系
高分专项（天基）
三维高精度测绘卫星 高空间分辨率卫星 高时间分辨率卫星 高光谱分辨率卫星
0.6/ 2.4 m 分 辨 率 民 用 三 线 阵
0.6/ 2.4 m 分 辨 率 军 用 三 线 阵
1/ 4 m 分 辨 率 光 学
0.5/ 2 m 分 辨 率 光 学
0.3/ 1.2 m 分 辨 率 光 学
概述：

平台是一种运载工具
例如一些用于特殊活动或者目的的地面移动测量系统、
平流层飞艇、探测气球、无人侦察机、卫星和航天器， 它们装载某种特定的遥感传感器。
1．天-空-地一体化遥感平台

传感器－平台结合起来确定了遥感影像数据的特 性，尤其是其分辨率。
例如，当一个特定的传感器从更高的高度进行观测时，
GeoGlobe天地图
遥感科学与技术专业研究范畴
卫星 研制与发射
传感器定轨定姿 信息获取
信息传输
各种应用
时空基准的建立与维持 空间环境模型 遥感成像机理 各类型用户 服务与分发 导航定位数据处理 遥感数据接收处理 空间探测数据处理 各级产品的生产
多种信息的融 合与集成
一、课程安排
课堂教学时间12学时 (6次)
ADS40, 0.3m, 28/05/2008
北川 2.5D 漫游（ADS40+DEM
1:50000)
巴基斯坦 受灾前 灾害监测 灾害预警 抗灾减灾 灾后重建
被洪水包围 的巴基斯坦
甘肃舟曲县地图卫星遥感泥石流对比-国家测绘局
Google Earth---走出象牙塔，小学生做作业
Virtual Earth ---失策后的反击（忘记搜索引擎功能了）
1．天-空-地一体化遥感平台；
2．高分辨率遥感新型传感器；
3．高分辨率遥感图像的获取模式；
4．遥感图像处理数学基础；
5．国外高分辨率卫星影像介绍及适用性评价； 6．国产高分辨率卫星影像介绍及适用性评价； 7．航空和地面传感器高分辨率影像评价。
1．天-空-地一体化遥感平台
2.管理标准升级
部颁标准 CJJ/T 106-2005 城市市政综合监管信息系统技术规范 CJJ/T 213-2005 城市市政综合监管信息系统 单元网 格划分与编码规则 CJJ/T 215-2005 城市市政综合监管信息系统 地理编 码 CJJ/T 214-2007 城市市政综合监管信息系统 管理部 件和事件分类、编码及数据要求 CJ/T 315-2009 城市市政综合监管信息系统监管案件 立案、处置与结案 CH/Z 1002-2009 可量测实景影像
二、课程简介
高分辨率遥感影像行业典型应用 (1次)
1．
高分辨率遥感用于城市查违的具体内容；
2．遥感技术用于矿山三维测绘和城市三维重建； 3．利用遥感技术进行园林信息系统建设的方法； 4．遥感技术进行应急灾害监测。
解决问题：高分辨率遥感影像在行业中如何应用？ 考试1学时
第一讲 高分辨率传感器和影像处理基础
中国
185, 45 ; 0.15m, 1-3m; 3-5cm, 10-20m; 0.001gon, 0.01gon; 10-20m, 150-500m; 0.3-0.5pixel 1.5-3 pixel; 10-12 bit; 8 bit; <1分钟, 5-10分钟
高分辨率对地观测体系
高分辨率对地观测体系 天基对地 观测系统 可见光 遥感技术 近空间对地 观测系统 空基对地 观测系统 微波成像 遥感技术 激光 雷达

解决问题：从高分辨率遥感影像上能得到什么？
二、课程简介
遥感影像的特征提取和地物更新 2学时 (1次)
遥感影像上线状地物的特性 3.2 遥感影像上线状地物的提取方法 3.3 遥感影像上线状地物提取流程 3.4 面向对象的遥感提取方法 3.5 遥感影像上道路的提取 3.6 遥感影像上铁路的提取 3.7 基于高分辨率遥感影像的基础空间数据更新 解决问题：高分辨率遥感影像上能提取哪些信息？
三、深圳市福田区基于可量测实景影像的城 管信息化项目
城市事件管理法
事件：6大类 74小类
城市事件管理法
部件：7大类 123 小类
数字城管需要继续完善的方面

管理需求升级 管理标准升级 管理内容需要更新和升级 基础数据源有限且更新慢
市民参与程度不够高
数据局限于二维空间
数字城管需要继续完善的方面
二、深圳市南山区基于可量测 实景影像的城管综合执法系统
二、基于可量测实景影像的南山区综合执法
2011年10-12 月，实施了基 于可量测实景 影像的南山区 综合执法系统
基于可量测实景影像对城管部件 数据进行采集
基于专题图统计分析的城管事件空间分布分析
通过分析，可以定位到创业路与南海大道交界