遥感:空中之眼与地面利器

<正>"3S"技术作为一个通用名词或专业术语,其中有一个"S"就是遥感(Remote Sensing,简称RS),可直观地理解为"遥远的感知",包括航天遥感(如卫星遥感、航天飞机、宇宙飞船、火箭等)、航空遥感和地面遥感(如地面遥感采集车等)。     

浅谈遥感在地质工作中的应用

遥感是不直接接触有关目标物或现象而直接收集信息,并且对其进行分析、解译和分类的一种技术。遥感地质作为遥感的一个组成部分,随着遥感技术的发展将不断前进。主要表现在,新的遥感波段开发与遥感器的研制;快速、有效的地学信息处理、提取、分析放大,如地理信息系统、专家系统以及新的图像增强处理方案的开发;遥感技术在地质领域的深化和在新领域的开拓等方面。     

“天眼”望矿山:十年磨一剑

正在我国,遥感技术作为一种高科技手段,一直被人们称为"天眼",现如今已经成功地应用于矿山开发动态监测、土地利用动态监测、城市环境调查、地质灾害调查、遥感找矿等诸多领域,其快速、高效、动态的技术优势得到充分发挥,已经取得明显的科研调查成果和社会经济效益。近距离看"天眼""天眼"是人们对多种航空、航天遥感平台所搭载的各种传感器以及遥感技术集成系统的统称。目前"天眼"的应用仍以空间对地观测为主,包括遥感数据获取、数据加工处理、信息挖掘应用等步骤。遥感技术应用主要是利用物体发射和反射电磁波的性能,由飞机、     

基于三维粒子系统的雪灾模拟与实时绘制方法

利用遥感影像反演积雪的范围与雪深是当前的主流方法之一,但是由于卫星影像获取的时效性约束,存在难以表示积雪动态信息、模型通用性弱、对遥感资料质量依赖程度高等问题。三维粒子系统作为一种优秀的不规则模糊物体模拟方法,可以大大提高自然现象三维场景的真实感。本文提出了一种基于三维例子系统的雪灾模拟与实时绘制方法,将降雪的物理属性及几何属性转化为雪粒子属性,并以物理引擎为基础,建立基于三维粒子系统的积雪模型和融雪模型,模拟降雪过程并计算积雪范围和积雪深度,真实再现雪灾场景和发展趋势,方法简单、可操作且约束较少。实验表明,该方法的模拟结果与实际灾情具有较强的一致性,算法具有可靠性,并能再现三维雪灾场景,具有实时性和逼真性。     

在“一张图”工程建设中数据管理的探索

"一张图"是遥感、土地利用现状、基本农田、遥感监测以及基础地理等多源信息的集合,与国土资源的计划、审批、供应、补充、开发、执法等行政监管系统叠加,实现资源开发利用的"天上看、网上管、地上查",从而实现资源动态监管的目标。其中天津市走在全国的前列,天津市国土资源和房屋管理局按照国土资源部"金土工程"的要求,抓住全国第二次土地调查的契机,建设精细化土地管理平台。投资     

融合边缘特征与语义信息的人工坑塘精准提取方法

针对高空间分辨率遥感影像目标提取中定位精度低、边缘粗糙等问题,提出一种融合目标边缘特征与语义信息的人工坑塘提取网络模型。方法首先利用改进的U-Net语义分割网络模块来提取遥感影像中丰富的目标语义信息,然后拓展上述语义分割网络构建边缘提取子网络来获取遥感影像的多尺度边缘特征,最后借助于编码-解码子网络融合边缘特征与语义信息,实现遥感影像目标的精准提取。将该方法运用到雷州半岛复杂背景条件下人工坑塘提取实验中,实验结果中本文提出的方法在F分数以及边界F分数等评价指标上表现最优,达到97.61%与83.01%,验证了融合高层语义信息结合低层的边缘特征在提升遥感目标提取精确度上的有效性。     

高空间分辨率遥感影像多尺度分割优化组合算法

高空间分辨率遥感影像能够充分地描述地表覆盖空间异质性,可用于提取地面目标物。然而高空间分辨率在像元尺度的目标提取时易产生"椒盐效应"问题,面向对象的小尺度影像分割也受此效应影响;而大尺度的影像分割造成较小目标的遗漏。本文提出了一种针对高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合算法MOCA(Multi-scale-segmentation Optimal Composition Algorithm),基于后验概率信息熵指标选择影像中每个地面目标的最优分割尺度并集成组合,获得高空间分辨率遥感影像的多尺度分割优化组合结果。本文使用F指标和BCI(Bidirectional Consistency Index)两种指标评估地面目标物提取精度,并将MOCA与同类多尺度分割方法进行比较。实验结果表明,本文提出的MOCA算法可实现多个分割尺度的最优组合,并获得较高的地面目标物提取精度。     

遥感信息图谱计算的理论方法研究

遥感应用的本质是投入专业知识从对地观测影像中提炼专题信息,并以之服务于各类分析与决策的过程。其中,信息计算是整个遥感应用服务技术链的基底。本文在传承地学信息图谱理论的基础上,提出了遥感"图-谱"信息耦合的空间认知理论,构建了"像元-基元-目标-格局"为一体的遥感信息图谱计算的理论方法体系,将其分为"像元级"和"对象级"两个层次,并阐述了高性能计算环境支持下,遥感信息图谱计算平台的设计开发思路及目前研发进展,总结了遥感信息图谱计算的发展趋势和重点研究问题。     

我国砂岩型铀矿“断隆成矿观点”的提出与应用分析——将遥感应用“从技术层面提升到科学层面”的探索

本文对鄂尔多斯盆地和塔里木盆地铀矿床(含矿化集中区)进行了遥感研究,发现其成矿环境与断块隆起(断隆构造)密切相关。鉴此,与重力、航磁、航放、地震探矿等物化探信息和现代信息技术(G IS技术、三维可视化技术、计算机模拟技术)结合,注入铀矿地质专业知识,使信息转化为新的认识,提出了中国克拉通盆地铀矿"断块成矿的理论"和"断隆成矿的观点",并强调围绕断隆构造及其边缘是这类盆地区域找矿的主要方向。通过上述研究,探索了陈述彭院士倡导的将遥感应用从"技术层面提升到科学层面"的理念。这一理念指明了遥感技术深度开发与深化应用的方向。实践表明,首先,充分利用遥感技术的优势,发现问题,提出问题,然后,通过信息综合和技术集成,对遥感的发现进行延伸研究,并注入专业知识,使数字和信息转化为创新知识,来指导实践和决策。这是将遥感应用从"技术层面提升到科学层面"的重要途径。     

面向多源遥感影像数据的溯源模型研究

遥感卫星技术的快速发展推动了多层次、多角度、全方位、全天候的对地观测，遥感影像数据极大丰富了起来，已广泛应用于众多领域。然而，影像数据时空分辨率不一、质量参差不齐，从原始遥感数据到数据产品的处理算法多样、业务流程复杂，导致遥感数据处理结果的质量追溯较为困难。针对此，本文对多源遥感影像数据溯源信息模型进行研究，根据遥感影像的分发、处理等特点，构建了遥感影像元数据溯源信息概念模型，图谱化表示遥感影像衍生过程中的事件、实体、关系和属性信息；为了提高遥感影像溯源信息的互操作能力，对W3C（万维网联盟）PROV溯源模型进行了继承与扩展，构建了溯源信息概念模型与W3C PROV溯源模型的映射框架，实现了溯源信息的表达；提出了遥感影像元数据模型扩展方法，以支持溯源信息的嵌入。本研究丰富了遥感影像元数据的溯源信息，支持用户对遥感数据产品追踪溯源，评估其可用性和可靠性；同时，提出了基于溯源信息的遥感数据查询优化方法，提高了数据查询效率。     

遥感信息多维属性一体化同步反演制图模型研究

应用遥感信息反演其相对应的地物多维属性,其要点是分析掌握影像特征与相应地物的相关规律。但是由于诸多原因,目前遥感技术获取到的有些地物信息,在不同的背景下,其光谱特征具有不定性,存在着同物异谱和同谱异物的现象,只从遥感信息的时间特征、空间特征和光谱特征入手,直接反演遥感信息相对应地物属性还存在着一定的局限性;另一方面由于人们分析、理解和认识事物的能力不同,容易出现多解和歧义,存在着彼此间不够协调。因此,遥感应用工作者,很渴望能有一些遥感解译制图技术规则和规范可遵循,将人们认识事物的随意性缩小到最低限度,提高遥感信息的应用能力和解译制图的质量、精度和功效。我们经三年的研究探讨开拓了一种“遥感信息多维属性一体化同步反演制图技术模型”,对推动遥感应用技术向前发展,具有一定的学术价值和应用意义。     

高分辨率遥感影像目标分类与识别研究进展

高分辨率遥感影像的目标分类与识别,是对地观测系统进行图像分析理解,以及自动目标识别系统提取目标信息的重要手段。本文综述了当前国内外在可见光、红外、合成孔径雷达和合成孔径声纳等遥感影像的目标分类与识别的关键技术和最新研究进展。首先,讨论了高分辨率遥感影像的目标分类与识别问题的主要研究层次和内容;其次,深入分析了高分辨率遥感影像目标分类与识别,在滤波降噪、特征提取、目标检测、场景分类、目标分类和目标识别的关键技术及其所存在的问题;最后,结合并行计算、神经计算和认知计算等技术,讨论了目标分类与识别的可行性方案。具体包括：（1）高性能并行计算在高分辨率遥感图像处理的主流技术,并给出了基于Hadoop+OpenMP+CUDA的高分辨率遥感影像混合并行处理架构;（2）深度学习对于提升目标分类和识别精度的应用前景,以及基于深度神经网络的多层次遥感影像目标识别方法;（3）认知计算在解决遥感影像大数据不确定性分析的模型与算法,并讨论了层次主题模型的多尺度遥感影像场景描述方案。此外,根据媒体神经认知计算的相关研究,探讨了遥感影像大数据的目标分类和识别的发展趋势和研究方向。     

“遥感大数据协同计算理论与实践”专刊导言

正进入21世纪以来,以高分辨率卫星遥感系统为基准的天地一体化全球观测平台正逐步构筑形成,立体观测、实时感知、时空协同的新型遥感正实现对地球表层的全方位观测。高分遥感数据的爆炸式增长给聚集人类最高智慧的地球影像数据打上鲜明的大数据烙印。然而,大规模遥感数据获取与社会化地理信息服务之间依然存在着巨大"鸿沟",其根本原由是因为遥感数据本质认知及大数据计算模式方面缺乏理论基础     

浅谈卫星影像管理及其在城市变迁中的应用

正遥感是指从高空不同的高度对地球进行大范围探测与观测,获取有价值的数据,而光学遥感通常在可见光波段对目标进行成像,可以说是专为地球打造的"自拍神器"。如同照片可以较好地保存个人的历史信息一样,光学遥感获取的数据可以完好地保存地球表层的历史状态信息,为人们更深刻更直接地了解城市变迁提供第一手的珍贵历史资料。直至今日,     

抢占测绘发展“智”高点——河南省遥感测绘院以科技创新引领高质量发展

<正>近日,从第六届全国测绘地理信息行业职业技能竞赛河南赛区选拔赛上传来喜讯,河南省遥感测绘院一举获得个人第一和团体第一两项荣誉,这是该院在此项竞赛中获得的第7个个人第一、第5个团体第一。自1975年成立以来,河南省遥感测绘院立足自身优势,主动完善政策措施,积极创新体制机制,坚持人才和科技"双轮驱动",不断提升科技创新水平和能力。     

遥感与GIS在土地规划和利用中应用

一、遥感技术在土地规划与利用中应用 遥感技术“遥感”（RemoteSensing,简称RS）即遥远的感知,是一种远距离、非接触的目标探测技术和方法。遥感影像是土地规划与利用的主要数据来源。传统的地面调查需要耗费大量的人力、物力和财力,特别是在北方山区,进行野外实地调查难度大、体力劳动强度大、成图周期长。     

一种遥感数据自适应剖分分块渐进传输方法

针对当前遥感影像数据量巨大的特点,如何利用相对有限的带宽来保障遥感数据高效、灵活的传输与服务是遥感数据应用的一个关键问题。本文基于Geo SOT全球剖分与编码体系提出了一种对网络带宽、用户请求和元数据信息自适应的遥感数据剖分分块方法,并设计了基于优先级函数的面片渐进传输方法,实现根据目标的变化量信息和导航路径偏移信息估计面片对用户的重要性,从而渐进传输感兴趣数据的功能。通过模拟实验证明该方法可以满足遥感数据自适应剖分、灵活传输应用的需求。     

双线阵推扫成像光学遥感卫星在轨动目标检测方法

动目标检测是从时序图像中获取时间维度动态变化信息的有效手段,通过快速获取、分析和利用卫星遥感数据中的现势信息,将遥感数据中时空域运动和变化信息表征为对象和知识,可以有效提升卫星数据的利用效率,实现“现势数据、即时传输”的应用要求。现有的卫星视频和多光谱遥感图像用于动目标检测领域,无法满足大范围动目标发现、运动速度适应性以及硬件加速兼容性等应用需求。本文以利用光学遥感卫星实现大范围动目标快速感知为目标,通过双线阵推扫光学遥感相机采集包含时域动目标信息的双条带图像,以船舶目标为例,经过在轨处理形成动目标关键信息。相机原理样机已经搭载“泰景四号01星”于2022年2月27日成功发射,验证了大范围动目标检测的技术路线。本文在提出双线阵推扫成像方法以及动目标时空特性数学模型基础上,构建基于显著性区域建议的动目标检测方法,利用时空域变化信息表征和提取动目标显著性区域,基于深度学习目标检测技术实现动目标判别,获取动目标检测结果。利用在轨拍摄的双条带图像,验证了算法精度,对比传统算法,本文方法在单体目标分割方面提升明显,动目标分割结果较为完整、清晰,有效提升了动目标两个时刻间的匹配精度。结果表明,算法...     

中澳留学网站信息流对留学人流导引作用机理

网站信息流对不同类型空间人流的导引作用研究是揭示"信息社会的地理学"特征的重要切入点之一。选择遥远国家间区域关系类型,以中国赴澳留学生在留学前、留学申请过程中及成行后对互联网的应用现状调查为基础,建立由不同类型中澳留学相关网站构成的"中澳间留学交流地理网络空间图式",并从网站使用者申请过程、网站平台组织和导引实现作用3个层面揭示中澳留学网站信息流对空间人流的导引机理。研究显示,大量中澳留学网站的建立虽在留学人流空间移动中不起决定作用,但起到了积极地促进作用。     

法规知识小问答

国土资源"一张图"工程建设的目的和意义是什么? 国土资源"一张图"工程是以覆盖全国的高分辨遥感影像为本底,以国土资源综合监管与应用服务为目标,以遥感、网络等技术手段为支撑,基于统一的基础地理空间参考,对土地、矿产、地质及管理等信息进行综合集成和展示的工作.它通过挂接国土资源管理相关业务数据库,形成全国国土资源"一张图"基本框架,国土资源主要审批业务实现网上运行和在线电子申报,初步建立起覆盖土地"批、供、用、补、查"及矿业权、地质灾害等信息的综合监管平台.