遥感发展趋势及应用模式分析

微波遥感技术：
• 微波遥感技术是当前国际遥感技术发 展重点之一，其全天候性、穿透性和纹理 特性是其它遥感方法不具备的。利用这一 特性对解决我国海况监测，恶劣气象条件 下的灾害监测，冰雪覆盖区、云雾覆盖区、 松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大 作用。微波遥感的发展进一步体现为多极 化技术、多波段技术和多工作模式。
一. 遥感技术主要特点：
• 4、获取信息的手段多，信息 • 3、获取信息受 量大。 条件限制少。 根据不同的任务，遥感技 • 在地球上有很 • 术可选用不同波段和遥感仪器 多地方，自然条 来获取信息。例如可采用可见 件极为恶劣，人 类难以到达，如 光探测物体， 也可采用紫 沙漠、沼泽、高 外线，红外线和微波探测物体。 山峻岭等。采用 利用不同波段对物 体不同的 不受地面条件限 穿透性，还可获取地物内部信 制的遥感技术， 特别是航天遥感 息。例如，地面深层、水的下 可方便及时地获 取各种宝贵资料。 层，冰层下的水体，沙漠下面 的地物特性等，微波波段还可 以全天候的工作。
一、遥感技术的主要发展趋势
• 20世纪地球科学进步的一个突出 标志是人类能够脱离地球而从太空 观测地球，对地观测技术是国际上 太空竞争的重要热点之一 • 遥感技术从上世纪60年代提出至 今，经历了40年的发展后，已成 为一门集空间科学技术、通信技术、 计算机技术等技术以及跨地球科学、 电子科学、物理学等学科的新兴科 学与技术
计算机组装与维修
遥感发展趋势及应用 模式分析
1 前言
• 遥感是多学科相结合，利用航天或航空遥感器对 陆地、海洋、大气、环境等进行监测与测绘的综 合性很强的高技术，已广泛用于测绘、气象、国 土资源勘察、灾害监测与环境保护、国防、能源、 交通、工程等诸多学科及领域，发挥了独特作用， 经过半个世纪的探索和尝试，现在已经在实用化 的方向上出重要的一步。
进入21世纪以来，对地观测技术有了 一个非常大的跃进，主要从以下几个 方面体现。 • 高空间分辨率同时宽覆盖 卫星遥感空间分辨率已逼近亚米级， 极限为厘米级，提高目标探测精度； 在提高空间分辨率的同时提高覆盖宽 度，提高目标探测的效率。比如利用 离轴三反技术，可研制2米空间分辨率 150公里宽覆盖；20米空间分辨率可 达到1500公里覆盖宽度。
概念的发展
– 摄影测量（photogrammetry， 150年前）→遥感（remote sensing，40年前）→ 摄影测量 与遥感（remote sensing & photogrammetensing science and technology，当代） • 狭义地，遥感科学与技术属于对地 观测（Earth observation）体系的 组成部分
不同行业对遥 感数据的需求
¡ °大部分用户需要 的是信息产品，而不 是数据¡ ±
谢谢大家
二.遥感技术的应用
• 遥感应用领域 • 资源普查
灾害监测 环境监测
矿产资源、水资源、土地资源、森林草场资源、 野生动物资源等 旱情、水灾，滑坡、泥石流、地震、农林 病虫害、森林失火等 荒漠化、土壤盐渍化、环境污染、海洋生态、 全球气候变化及其影响、植被变化、海洋冰 山漂流等 大型水利工程、港口工程、核电 站、路网、城市规划等 侦察、精细农业、海上交通、海洋渔业等
• 处理技术的发展
从影像中提取地物目标，解决其属性 和语义（what)是遥感的另一个重要任 务； 目标识别从传统的目视判读到目前常 用的人机交互判读，正在向自动化和 智能化方向发展； 影像识别和分类不再限于统计分类， 基于结构和纹理的分析方法正被引入； 影像融合技术、数据压缩技术继续成 熟； 大规模影像库的建设带来影像检索技 术和无缝影像库的发展； 空间数据挖掘用于遥感图象解译．
多平台多传感器对地遥感应用
随着数字地球和智慧星球等概念的兴 起，遥感应用在各行业不断地深入渗透。 遥感应用从国家需求为主，逐渐扩展到企 业应用层次，甚至个人日常生活中。在大 量的实际应用中对空间、时间、辐射以及 光谱方面的分辨率和时效性的要求越来越 高，依靠一个平台上的一个传感器获取的 数据常常难以满足应用需求。因此，深入 开发多平台多传感器(Multi-platform Multi-sensor-M2)的遥感能力，逐渐成为 遥感应用的发展趋势。
遥感卫星在商业市场应用中的新局面
• 美国政府对遥感卫星的新指令： 最大程度地依赖商业遥感卫星 来支持军事、情报、对外政策、 本土安全及国内用户所需的图 像和空 间需求。美国的商业卫星图像 公司在国家安全作战行动中将 扮演更为重要的角色。
用户对遥感数据深层次应用的需求
近10年来卫星遥 感数据市场平均 以每年20％以上 的速度增长
• 定位技术的发展（ｗｈｅｒｅ） 目标定位是遥感技术需要解决的 根本任务之一，传统的定位技术 需大量ＧＣＰ和精确配准； 利用DGPS与INS惯导系统，可以获 得航空航天影像传感器的位置与 姿态，实现定点摄影和无地面控 制的高精度对地观测和三维重建； 将DGPS、INS和LIDAR集成，可实 现无地面控制的实时三维测量；
• 从1960年4月1日TIROS-1气象卫星发射至 今，遥感技术已经发生了根本的变化。主 要表现在遥感平台、遥感器、遥感的基础 研究和应用领域等方面。我国从70年代起 开始从事空间遥感与应用研究，与发达国 家相比落后20年以上，近年来印度在遥感 平 台和微波遥感技术方面都比我国发 展 快，已形成严重的挑战。
遥感发展趋势
以数据为主
在传统的遥感发展 中，主要是以遥感数 据为主导的数据销售 阶段。
以应用为主
目前遥感技术已经 得到充分的发展，市场 需求量逐步增加，主要 在应用层面。
行业应用发展
科研、高校、 数据生产
多行业多单位的 应用
一、遥感技术的主要发展趋势
– 概念的发展 – 平台与观测技术的发展 – 定位技术的发展 – 处理技术的发展 – 应用领域的发展 – 基础理论的发展
一. 遥感技术主要特点：
• 1、可获取大范围数据资料。 • 遥感用航摄飞机飞行高度为10km 左右，陆地卫星的卫星轨道高度达 910km左右，从而，可及时获取大范 围的信息。 • 2、获取信息的速度快，周期短。 • 由于卫星围绕地球运转，从而能 及时获取所经地区的各种自然现象的 最新资料，以便更新原有资料，或根 据新旧资料变化进行动态 监测，这是 人工实地测量和航空摄影测量无法比 拟的 。
• 例: ALOS是日本的对地 观测卫星，ALOS卫星载 有三个传感器：全色遥感 立体测绘仪（PRISM）， 主要用于数字高程测绘； 先进可见光与近红外辐射 计－2（AVNIR－2）， 用于精确陆地观测；相控 阵型L波段合成孔径雷达 （PALSAR），用于全天 时全天侯陆地观测。
对地观测能力的创新
雷达卫星遥感日益受到青睐
雷达卫星是载有合成孔径雷达（SAR）的对地观测遥 感卫星的统称。尽管迄今为止，已在一些发射的 卫星上携有SAR，如Seasat SAR, Almaz SAR, JERS-1 SAR, ERS-1/2 SAR, 与它们搭载在同一遥 感平台上还装载着其他传感器。 该系统有5种波束工作模式，即： （1）标准波束模式，入射角20°～49° ，成 像宽度 100公里，距离及方位分辨率为25米x28 米 。 （2）宽辐射波束，入射角20°～40°，成像 宽度及空间分辨率分别为150公里和28米x35米 。
• 表达技术的发展
传统的静态、二维数据表达向多比 例尺、多尺度、动态多维和实时三 维可视化方向发展； 真四维时空GIS是目前GIS理论的研 究热点之一； 基于金字塔的多比例尺空间数据库， 在不同尺度上实时显示空间数据是 目前的主要空间数据表达方法； 基于多库一体化的3D可视化技术发 展迅速。
• 遥感基础理论的发展
传统的遥感数据分析以目视解译的 定性分析为主，获得观测目标的物 理特性； 需要从影像的几何与物理方程出发， 开展全定量化遥感反演； 为此，需研究成象机理、地物波谱 特性、各大气层和气溶胶对电磁波 谱的吸收和散射特征、不同地物对 电磁波的吸收、发射和散射特征等； 遥感正经历着由定性→定量的发展。
（3）高分辨率波束,三种参数依此为37°～ 48°，45公里及10米x10米 。 （4）扫描雷达波束，该模式具有对全球 快速成像能力，成像宽度大（300公里或 500公里），分辨率较低（50米x50米或100 米x100米），入射角为20°～49° （5）试验波束，该模式最大特点为入射 角大，且变化幅度小49°～59° ，成像宽 度及分辨率分别为75公里及28米x 30米。
平台与观测技术的发展
从单一传感器、单一平台、单一观测技术 →多传感器、多平台、多角度，三高（高分 辨率、高光谱、高时相）方向发展； 民用空间分辨率可高达0.62m，军用的高 达10cm； ---光谱分辨率可达nm级； 小卫星群的重访周期为1－3天； 机载、星载SAR卫星日益普及，提供全天 候、全天时的观测能力。
基于遥感的这些特点，遥感技术 被广泛应用于军事侦察、导弹 预警、军事测绘、海洋监视、 气象观测和互剂侦检等。在民 用方面,遥感技术广泛用于地球 资源普查、植被分类、土地利 用规划、农作物病虫害和作物 产量调查、环境污染监测、海 洋研制、地震监测等方面。 遥感行业的发展因而在一个 国家的科技进步中占据着举足 轻重的低位。
气象行业 其他
气象卫星、雷达数据处理、雷达 站点分布等
军事侦察、海上交通、海洋渔业 等
雷达卫星采集数据的处 理、卫星云图的分析、 雷达站点覆盖
军事监测、侦查和制 导、海上温度分析
中国农业科学院 旱情监测业务子系统
中国农业科学院 长势监测业务子系统
中国农业科学院 面积监测业务子系统
武汉区域气候中心 武汉气候监测遥感影像数据中心
气象专题数据提取
遥感应用分析
遥感产业的核心内容是数据。从企业的角度，有4个环节可以 赢利 • 1）数据采集。数据获取涉及航天、卫星、传感器等多项技 术以及数据销售本身创造的价值。这里的数据指的是每一点 都有精确的经纬度信息。数据价格随数据质量、数据精度不 同而不同 • 2）数据的加工处理，属于高技术劳动密集型工作，涉及到 数据处理工具以及人为的软件开发。比如卫星拍下的数据， 其误差最大能达到90米，为了提高精度，要做几何粗纠正、 几何精纠正、正射纠正、内外页纠正等数据加工，尽可能减 少误差。 • 3）数据管理，数据愈多管理愈困难，涉及到计算机的计算 能力、存储能力、存储速度等技术。 • 4）最大的市场应用环节。市场应用随各行各业的不同而不 同，没有固定模式，同一幅影像不同的部门（如公安、国土） 采用，有不同的结果。