国内外遥感最新技术及其发展趋势

8
四、遥感技术发展的趋势
• • • • • • • • 5S 技术的联合应用 高光谱分辨率传感器 微波遥感技术 多平台多传感器对地遥感应用 雷达卫星遥感 后遥感技术 对地观测能力的创新 影像处理技术的不断创新
9
1. 5S 技术的联合应用
遥感本身就是多学科的综合，多种技术的联合应用 将大大拓宽遥感技术的应用范围，引领更广阔的市场。具 有代表性的是智能引导系统。系统本身是在国际先进的超 图数据结构 (HBDS)理论基础上，实现遥感 (RS)、地理信 息系统(GIS)、全球定位系统 (GPS)、专家系统(ES)和智 能化决策知识系统（IDSS）即 5“S”的联合。 • 5S技术是把 GIS、RS、GPS、IDSS、ES这 5项单项 技术综合、 集成为一个整体, 更方便、 更迅速地解决综合 信息问题决策的一项集成技术。 •
4. 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。
20
多平台传感器的的应用
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 候陆地观测。
21
5. 雷达卫星遥感日益受到青睐
（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。
23
6. 后遥感技术的提出
• 后遥感应用技术是一种遥感信息深化应用 的技术，其含义是指将遥感技术与传统地 学方法相结合，与现代信息技术相结合的 一种信息综合应用技术。其内容涵盖信息 处理、信息解译、信息分析、信息表述和 信息应用等一整套方法技术系统。
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 。
2
一. 遥感技术主要特点
：
• 3、获取信息受条件限制少。
在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以 到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限 制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝 贵资料。 根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪 器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫 外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同 的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水 的下层，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。
13
5S视图
14
2. 高光谱分辨率传感器是未来 空间遥感发展的核心内容：
• 高光谱分辨率传感器
• 是指既能对目标成像又可以测量目标物波谱特性的光学传 感器其特点是光谱分辨率高、波段连续性强。其传感器在 0.4μｍ-2.5μｍ范围内可细分成几十个，甚至几百个波段，
光谱分辨率将达到 5ｎｍ-10ｎｍ。
24
7.对地观测能力的创新
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。
别等方法；基于专家知识的决策树分类，充分利用了多 源数据的特性；基于面向对象的空间特征提取技术。
27
8.影像处理技术不断创新，应用 不断深入
• 面向对象的空间特征提取技术，集合临近像元为对象用来 识别感兴趣的光谱要素。充分利用高分辨率的全色和多光 谱数据，利用空间，纹理，和光谱信息对图像分割和分类
（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 。
22
5. 雷达卫星遥感日益受到青睐
（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°
25
7.对地观测能力的创新
• 高时间分辨率，提高快速反应能力； • 高波谱、全波段、多角度探测及其定量化探测，提高全面 探测能力
• 小卫星与大卫星发展并举
以平台为中心向以载荷为中心转变，高性能敏捷小卫星平台技术， 与高分辨率成像载荷结合，实现多模式成像；综合大卫星（多载荷） 对目标实施同步探测。代表性的是欧洲ENVISAT卫星，拥有10个传 感器，光学与微波等各种传感器同步观测。
26
8.影像处理技术不断创新，应 用不断深入
目前影像处理技术朝着多元化和企业级方向发展，除了 传统的桌面影像处理技术外，还有影像管理技术，面向 服务的影像处理技术等。 在影像信息智能化提取方面，除了有半自动化人工提 取工具外，在影像自动分类方面，基于光谱的方法，除
了传统的统计学方法，还包括了基于神经网络，模式识
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 。
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。
31
参考文献
• 【1】 李德仁 摄影测量与遥感的现状及发展趋势 武汉测绘科技大学 学报 2000年2月 • 【2】 郭祖军 张友炎 李永铁 世界航天遥感技术现状、发展趋势及油 气遥感应用方向 国土资源遥感 2000年第2期 总第44期 中国3S吧 3s8.cn • 【3】 张义彬 曲家惠 世界遥感技术发展现状及其地质应用 国土资源 遥感 1998年第4期 总第38期 • 【4】 胡明城 卫星遥感技术的发展和最新成就 测绘科学 2000年第25 卷第1期 • 【5】 朱志勤 遥测遥感技术的现状及发展 计算机自动测量与控制 1999年第7卷第2期
的特点。
• 面向最终用户提供最终空间信息产品
明确最终用户对空间信息的需求，确定最终空间信息产
品的规范与标准，开发生产最终空间信息产品的工具；遥 感定量化，处理分析的自动化。
28
Erdas遥感新技术为无人机数据处理提 供解决方案（2011-5-26）
• 无人机遥感是航空遥感的一种重要方式。随着高分辨 率遥感影像的需求日益增加，近年来无人机在军事和 民用方面都得到了快速的发展，无人机遥感已成为一 种发展趋势。但是，由于无人机飞行环境的复杂性以 及飞行的不稳定性，导致无人机数据的POS信息不够
10
5S技术及其内部结构
11
5S技术一体化集成
12
5S技术的功能
5S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、 实时化和智能化的GIS系统。这种系统,不仅具有 自动、 实时采集、处理和更新数据的功能,而且 能够智能式地分析和运用数据,为各种应用提供科 学的决策咨询, 并回答用户可能提出的各种复杂 问题。5S技术为科学研究、政府管理、社会生产 提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具 。5S的结合应用,取长补短,是自然的发展趋势,必 将为社会经济的发展带来新的动力。
4
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 工程建设及规划 电站、路网、城市规划等 其他 军事侦察、精细农业、海上交 5 通、海洋渔业等
18
“嫦娥一号”首用空间微波遥感测 量月壤厚度
我国自主研 发的首个月球探测器“嫦娥一号”（2007年10月24日发 射）令中国成为世界上五个成功探月的国家之一。但很少有人知道， “嫦娥一号”在国际上首次搭载微波辐射遥感系统，并成功“测量” 月壤厚度，人类探索宇宙，就此开启了全新的“科学之眼”。
19
精确、数据量也相对较大，所以无人机数据的处理成
为亟待解决的问题。
29
Erdas遥感新技术为无人机数据处理提 供解决方案
• 徕卡通过使用LPS处理无人机数据，采用严密的光束法区 域网平差，在保证一定精度的情况下，能够以较少的人工 干预，用最快的速度完成整个测区的处理过程。在影像重
采样过程中支持批处理的并行计算和分布式处理，提高了
16
17
3. 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。
6
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
7
• 【据美国军事与航空航天电子学网站2007年3月
14日报道】 根据美国BCC研究公司新的研究报告 ——“遥感技术与全球市场——IAS022A”分析 ，2006年全球遥感产品市场已达70多亿美元， 2007年将达73亿美元，到2012年将达99亿美元 ，年增长率为6.3%。
国内外遥感 最新技术及其发展趋势
刘威兵 制作
2012.05.15
1
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
15
近期发射的高分辨率卫星类型
发射时间
GeoEye-1 WorldView 1 WorldView 2
特点
2008年9月 测图能力极强、重访周期 极短、 分辨率高 6日 2007年9月 多波段、高清晰影像、更 灵活的运转、更精确的拍 18日 2009年10 月 8日
摄 多波段、高清晰影像、更 灵活的运转、更精确的拍 摄
数据生产的效率，并且只需一般的工作站即可处理，满足 了无人机数据在测绘(正射影像/镶嵌/DTM等系列测绘产品 )以及灾害应急快速处理方面的需要，为无人机数据处理 市场提供了新的解决方案。
30
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、
3
• 4、获取信息的手段ห้องสมุดไป่ตู้，信息量大。
广泛应用
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。
32