新一代人工智能驱动的陆地观测卫星遥感应用技术综述

随着各国航天事业的高速发展以及政府对卫星遥感技术的大力支持,各类军民商用卫星系统层出不穷,建立了较为完善的卫星遥感数据获取体系,为推动经济社会高质量发展提供了新动能。与此同时,人工智能技术的迅猛发展极大程度的提升了数据分析的智能化、精准化水平,为遥感大数据分析与应用带来了新的发展机遇。在互联网时代的背景下,结合新一代人工智能、大数据、物联网、5G等先进技术,推动遥感应用朝着智能化、大众化、产业化方向发展是大势所趋。本文依据当前陆地观测卫星智能遥感技术的发展现状与实际需求,论述了人工智能驱动的遥感技术在资源调查、环境监测、灾害监测等领域中的应用研究现状,探讨了现阶段制约人工智能技术在遥感领域应用成效的关键问题,最后结合遥感大数据处理中存在的问题和挑战,对陆地观测卫星遥感应用技术的发展趋势进行了展望,建立基于人工智能的卫星遥感应用体系已成为卫星遥感技术发展的必然趋势。     

红外遥感技术的进展与展望

本文通过对机载和星载典型红外遥感器的技术性能、特点和主要应用以及成像光谱仪的叙述,概述了红外遥感技术的发展现状,展望了90年代红外遥感技术(特别是红外成像技术)在资源调查、环境监测、大气和海洋观测、地球辐射测量和天文观测以及军事等方面的应用前景,介绍了未来红外遥感技术的科学前沿及航天飞机和空间站实验计划,并提出了我国可能建立的红外遥感应用系统工程和研究方向。     

浅谈基于ERDAS IMAGINE软件的几何精纠正方法

随着遥感技术日新月异的发展,遥感技术在各个领域的应用越来越广泛。目前市场上遥感软件的种类很多,比较具有代表性的软件为美国ERDAS公司开发的遥感图像处理系统。遥感图像的几何精纠正是遥感图像分类、专题制图的基础,也是遥感应用研究的基础。该文基于ERDAS IMAGINE软件浅谈遥感影像的几何精纠正方法。     

现代遥感科学技术体系及其系统分析

在回顾遥感科学技术内涵演化的基础上, 揭示出在其发展的历程中依次出现了两次巨大的飞跃：一次是在20 世纪七、八十年代与地理信息系统的结合, 为非遥感数据以及有关应用模型的引入创造了良好的环境, 使遥感由静态应用阶段进入了动态应用阶段;一次是在进入21 世纪前后与数字互联网络技术的结合,使遥感技术、应用及其产品从实验室、院所里解放出来, 直接为众多企事业单位管理决策和广大民众日常生活服务, 形成了完整的现代遥感科学技术体系。通过系统分析方法, 论述了这个体系是由数据获取、信息挖掘、知识产生、共享服务等环节以及基础理论、技术系统、应用任务、商业产品等层次组成, 具有4×4 矩阵式结构特点的科学技术体系, 进而为该领域的科技创新和产业化发展奠定了理论基础。在论述的过程中,作者特别强调了作为现代遥感科学技术体系的基础理论研究, 包括地物波谱特性、影像语义结构、应用系统模型以及人地系统科学等内容。这是因为遥感科学技术体系的创新发展及其最终效益的规模, 不仅取决于对遥感数据获取环节基础研究的进展, 而且还要取决于其余3 个环节基础理论研究的成果。     

西部遥感发展现状与前景展望

西部遥感经过20多年的发展,已经形成了航天、航空、地面探测以及与GIS相结合的较完善的遥感技术应用研究体系,是西部地区资源、环境、灾害调查与监测的重要技术支撑。本文首先回顾了西部遥感技术应用试验研究,总结了西部遥感在各领域的应用现状并择要列举了部分成果,最后结合西部大开发的需求,阐述了西部遥感今后发展前景与对策。     

无人机遥感系统的研究进展与应用前景

阐述了无人机遥感兴起的背景。从无人飞行平台、飞行姿态控制与导航、数据传输与存储、数据处理、传感器技术、空域使用政策等方面探讨了发展无人机遥感系统的基础、问题、研究进展和趋势。通过描述无人机遥感系统在大量相关行业领域的应用与实践,点出了发展无人机遥感系统的必要性与意义所在。最后,从科技、政策等方面给出了发展无人机遥感技术和产业的建议。     

遥感技术在景观生态学研究中的应用

景观生态学是一门新兴的宏观生态学分支学科，自20世纪80年代以来，其研究内容和方法论的发展与遥感、GIS等现代对地观测技术的发展紧密联系在一起。对近年来遥感技术在景观生态学中的运用，从景观结构研究、功能研究、动态研究、尺度研究以及景观生态学应用研究五个方面加以总结，进而分析遥感技术在景观生态学研究中的应用优势特征和目前存在的主要问题，并对未来遥感技术在景观生态学研究的应用发展方向提出意见和建议。     

基于谱学的成像光谱遥感技术发展与应用

成像光谱遥感技术是80年代初发展起来的新型遥感技术。近20年来,该技术发展很快,已成为遥感技术发展的3大趋势之一(成像光谱遥感,微波遥感及3S技术系统)。由于成像光谱具有高光谱分辨率的图像与光谱合二为一的特点,它的发展不仅使遥感技术能有效地直接识别地表物质,而且还能更深入地研究地表物质的成分及结构。本文综述成像光谱遥感技术的发展,理论基础,方法技术及其应用。     

轻小型无人机测绘遥感系统研究进展

地球空间信息是人工智能、大数据时代的重要数据基础,轻小型无人机测绘遥感技术作为中国当前和未来获取厘米级分辨率、实时响应遥感数据的主要手段,必将发挥更加重要的作用。本文首先介绍了固定翼、多旋翼、无人直升机以及飞行控制系统、地面监控系统和遥控遥测链路的发展现状和潜在发展趋势;其次重点研究了数码相机、视频摄像机、倾斜相机、激光雷达、合成孔径雷达和定姿定位系统的利用现状和发展趋势;然后总结分析了当前无人机测绘遥感面临的系统检测、大范围实时遥感和遥感大数据精准解译方面的问题和挑战;最后面向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术背景给出了轻小型无人机测绘遥感技术在飞行控制智能化、测绘遥感作业智能化和实时、实景无人机遥感技术应用模式创新等方面的发展趋势。     

基于软硬件一体化无人机遥感影像快速处理的技术研究

随着测绘科学技术和地理信息产业的发展,遥感影像信息快速处理的需求越来越大,其中无人机遥感技术日益成熟。为了进行无人机遥感影像数据实时接入快速处理与分析,针对无人机遥感影像信息快速处理关键技术,使用基于基准图快速匹配和逐行带并行空三的无人机数据快速处理系统。本文主要对无人机遥感影像处理系统的飞行平台、飞控系统、硬件设备以及灾害、测绘方面应用进行了探索性的技术研究。     

跨时空观下的遥感应用新视野

遥感是一门应用性极强的现代地球信息学科,在总结分析遥感学科理论发展与遥感应用新特征基础上,进行遥感学科发展与应用理论探索,是推动遥感学科与应用迈上新台阶的重要任务。本文通过对现有遥感学科组成及分类体系的分析,首先提出了一种基于方法论的遥感学科分类新方法,在分析遥感应用中普遍存在的跨时空特征基础上,从遥感应用新视野提出了跨时空遥感的理论,最后结合典型案例剖析了跨时空遥感的应用。跨时空遥感理论的建立顺应遥感学科发展的需要,遥感应用时空观的提出对今后遥感应用具有参考价值。     

遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题

根据遥感专业发展特点及学生具体情况,在分析遥感科学与技术专业现状的基础上,从师资队伍建设和方向凝练、课程体系建设以及人才培养模式3个方面探讨了遥感科学与技术专业的建设情况,并结合南京信息工程大学的具体情况进行了总结与探讨,使该专业能够适应我国遥感科学技术的发展和人才培养的需要。     

40年的跨越-中国航天遥感蓬勃发展中的“三大战役”

20世纪70年代末到80年代,中国多家单位大联合、大团结、大协作,开展了腾冲航空遥感试验、天津-渤海湾环境遥感试验和二滩水能开发遥感试验三项遥感科学试验,通过多学科交叉融合,提升了中国对遥感技术应用的认识,培养出一大批遥感科学技术人才和专家,取得了丰硕的科技成果和显著的社会经济效益。这3项试验成功地将遥感综合应用系统性地引入中国,标志着中国多领域遥感应用的起步,被称为中国遥感的"三大战役"。经过40年快速发展、积累酝酿、大胆创新、快速迭代,中国航天遥感应用迈过了几个重要阶段,正向战略性新兴产业方向发展。为顺应科技、经济、社会以及全球化发展战略的需求,中国适时实施了高分辨率对地观测系统重大专项、国家民用空间基础设施中长期发展规划和2030中国综合地球观测系统,进一步推进中国航天遥感应用从追赶国外先进技术到强化自主创新的转变,进入规模化、产业化和商业化发展阶段,可谓之为新"三大战役"。结合中国"一带一路"战略的大背景,通过新三大战役的实施,必将深化"走出去"战略,拓展全球服务能力,提升国际竞争力,向新的历史发展高度迈进。     

山地遥感主要研究进展、发展机遇与挑战

山地遥感是研究在山地这一特定环境中的遥感基本原理、方法及其应用的科学技术。从山地遥感研究的基本内涵出发,总结面临的若干前沿科学问题,指出当前主要研究内容:(1)电磁波与山地地表相互作用机理及建模理论;(2)山地遥感数据时—空—谱归一化处理方法;(3)山地地表信息遥感建模、反演与同化方法;(4)山地遥感尺度效应与算法/产品验证;(5)山地遥感信息综合应用等。从山地遥感研究的基础理论方法以及山地遥感应用两个层面回顾了近年来山地遥感研究取得的进展,并就新时代背景下山地遥感研究面临的机遇与挑战进行了分析,最后对山地遥感研究前景进行了展望。     

农业遥感研究应用进展与展望

得益于中国自主遥感卫星、无人机遥感和物联网等技术的发展,中国农业遥感研究与应用在过去20年取得了显著进步,中国农业遥感信息获取呈现出天地网一体化的趋势;农业定量遥感在关键参数遥感反演技术方法与应用方面取得进展;作物面积、长势、产量、灾害遥感监测的理论与技术方法取得突破,农业遥感技术应用领域不断拓展。本文从农业遥感信息获取、农业定量遥感、农业灾害遥感、作物遥感识别与制图、作物长势遥感监测与产量预测、农业土地资源遥感等方面对中国农业遥感科研与应用进行了总结综述。     

航空遥感与地理信息系统相结合在杭州西湖风景区用地调查中的应用

为了满足城市发展对用地资料的需要，采用彩红外航空遥感和地理信息系统相结合的方法，对杭州西湖风景区的用地情况进行调查，文中介绍这次工作的技术路线、航空遥感资料判读与用地图编制、资料建库与应用等方面的情况。     

遥感技术的经济效益分析模型与计算方法

本文在遥感技术系统分析的基础上,给出了一个效益分析模型与相应的一些计算方法。在找寻提高遥感效益关键所在及制定遥感发展战略、政策和规划的过程中,它们是一个非常有效的工具。     

遥感图像超分辨率研究的现状和发展

卫星图像的空间分辨率是衡量卫星遥感能力的一项主要指标,也是衡量一个国家航天遥感水平的重要标志,追求更高的分辨率已成为各国卫星的发展目标。超分辨率技术在可见光遥感和红外遥感领域的实际应用,将会提高卫星的空间分辨率,也可以在保持卫星分辨率的条件下,缩小光学仪器的焦距,使卫星相机小型化,减小其体积和重量。本文从遥感应用的角度出发,讨论了超分辨率技术研究对我国遥感卫星提高分辨率的现实意义,简单说明了超分辨率的概念,论述了卫星遥感超分辨率研究的技术理论和和应用的国内外现状,重点突出了卫星采样模式的研究,提出了国内该项技术研究目前存在的不足和发展趋势。     

遥感大数据时代与智能信息提取

近年来,天地一体化对地观测系统与智能计算技术的快速发展为遥感科技进步甚至变革提供了难得的机遇。遥感信息技术在历经20世纪60~80年代以统计数学模型为核心的数字信号处理时代、从90年代至今以遥感信息物理量化为标志的定量遥感时代之后,现在正逐渐进入一个以数据模型驱动、大数据智能分析为特征的遥感大数据时代。在总结遥感信息技术历史发展脉络的基础上,阐述了遥感大数据的内涵和智能信息提取的时代特点,并从遥感大数据的理念出发,论述了面向对象的遥感知识库构建,分析了融合遥感知识和深度学习算法的大数据智能信息提取策略。通过典型实例,介绍了以深度学习为代表的智能算法在遥感大数据目标检测、精细分类、参数反演等方面的发展现状与趋势,并讨论了深度学习在遥感大数据时代的智能信息提取方面的应用潜力。     

地表异常遥感探测与即时诊断方法研究框架

由自然和人为因素引起的各类地表异常具有突发性、多样性、随机性和复杂性,导致传统的卫星遥感探测时效严重滞后于地表异常预警和应急处置的实际需要,地表异常实时化、智能化遥感探测已成为我国新时代社会与经济高质量发展的重大战略需求,也是当前遥感科学发展面临的重大技术挑战。本文在分析地表异常遥感即时探测面临的技术挑战及其研究的必要性基础上,围绕解决地表异常遥感探测“看不到、看不清、看不快”技术瓶颈背后的科学问题,从卫星、载荷、应用三位一体的新视角,提出以“通导遥”一体化、星上在轨处理、星地互馈机器学习等为代表的地表异常遥感即时探测机理与方法研究思路,构建包括地表异常遥感响应特征与语义表征、地表异常超大动态范围自适应即时遥感探测、地表异常遥感在轨即时诊断、地表异常遥感预警知识即时生成与表达等在内的地表异常遥感即时探测研究框架,为深入开展地表异常遥感即时探测机理与方法研究提供科学方案,为实现直到用户移动终端的地表异常遥感监测预警产品即时服务提供技术体系框架。