遙感對(duì)地觀測(cè)的發(fā)展前景

1、遙感對(duì)地觀測(cè)的進(jìn)展前景進(jìn)入21世紀(jì)，遙感科學(xué)與技術(shù)會(huì)有什么樣的進(jìn)展呢？可以確定地說(shuō)，21世紀(jì)將是 全球爭(zhēng)奪制天權(quán)的世紀(jì)，各類遙感衛(wèi)星將于各類衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，通信衛(wèi)星，中繼衛(wèi) 星等構(gòu)成太空多姿多彩的群星爭(zhēng)艷的局面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)系和整個(gè)宇宙空間的自動(dòng)觀 測(cè)。就要干對(duì)地觀測(cè)而言，可以歸納出以下的進(jìn)展趨勢(shì)。1航空航天遙感傳感器數(shù)據(jù)獵取技術(shù)趨向三多和三高三多是指多平臺(tái)，多傳感器，多角度，三高那么指高空間區(qū)分率，高光譜區(qū)分率和高 時(shí)相區(qū)分率。從太空和空中觀測(cè)地球獵取影像是20世紀(jì)的重大成果之一。在短短的兒 十年中，遙感數(shù)據(jù)獵取手段取得飛速進(jìn)展。遙感平臺(tái)有地球同步軌道衛(wèi)星、太陽(yáng)同步衛(wèi) 星、太空飛船、航天

2、飛機(jī)、探空火箭、平流層飛艇、高、中、低空飛機(jī)，升空氣球、無(wú) 人飛機(jī)等。遙感器有框架式光學(xué)相機(jī)，縫隙、全景相機(jī)、光機(jī)掃描儀，光電掃描儀， CCD線陣、面陣掃描儀，微波散射計(jì)雷達(dá)測(cè)高儀，激光掃描儀和合成孔徑雷達(dá)等，他 們幾乎掩蓋了可以透過大氣窗口的全部電磁波段。三行CCD陣列可同時(shí)得到三個(gè)角度 的掃描成像，EOSTera衛(wèi)星的MISR可同時(shí)從九個(gè)角度對(duì)地觀測(cè)成像。2航空航天遙感對(duì)地定位趨向不依靠地面掌握確定，解決影像目標(biāo)在哪兒，這是攝影測(cè)量與遙感的主要任務(wù)之一。在原先已勝 采用于生產(chǎn)的全自動(dòng)化GPS空中三角測(cè)量基礎(chǔ)上，采用DGPS和INS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的 組成，可形成航空/航天影像傳感器的位置與姿勢(shì)

3、自動(dòng)檢測(cè)量和穩(wěn)定裝置(POS),從而 可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)攝影成像和無(wú)地面掌握的高精度對(duì)地直接定位。在航空攝影條件下精度可達(dá) 到分米級(jí)，在衛(wèi)星遙感條件下，精度可達(dá)米級(jí)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用，將轉(zhuǎn)變目前攝影測(cè) 量和遙感的作業(yè)流程，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)圖和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更新。假設(shè)與高精度激光掃描儀集 成，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維測(cè)量，自動(dòng)生成數(shù)字外表模型，并推算數(shù)字高程模型。3攝影測(cè)量與遙感數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理更趨自動(dòng)化和智能化從攝影數(shù)據(jù)中自動(dòng)提取地物目標(biāo)，解決它的屬性和語(yǔ)義是攝影與遙感的另一大任 務(wù)。在已取得影像匹配成果基礎(chǔ)上，影像目標(biāo)的自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)主要集中在影像融合技 術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)和基于結(jié)構(gòu)的目標(biāo)識(shí)別與分類，處理的對(duì)象既包括高區(qū)

4、分率影像，也更加 高光譜影像。隨著遙感數(shù)據(jù)量的增大，數(shù)據(jù)融合和信息融合技術(shù)日漸成熟。壓縮倍率高、 速度快的影像數(shù)據(jù)壓縮方法也已商業(yè)化。我們我國(guó)的學(xué)者在這方面都取得了不少可喜的 成果。4采用多時(shí)相影像數(shù)據(jù)自動(dòng)覺察地表掩蓋的變化趨向?qū)崟r(shí)化采用遙感影像，自動(dòng)進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)關(guān)系到我們我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)過去人 工方法投入大，周期長(zhǎng)。隨著各類空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和大量的影像數(shù)據(jù)源的消失，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)已成為討論的一個(gè)熱點(diǎn)。自動(dòng)化檢測(cè)討論包括采用新舊影像的比照，新影像與舊數(shù)字地圖的比照來(lái)自覺察變 化的更新數(shù)據(jù)庫(kù)。目前的變化檢測(cè)是先將新影像與舊影像進(jìn)行配準(zhǔn),然后提取變化目標(biāo), 這在精度、速度與自動(dòng)化處理方面

5、都有缺乏之處。我們提出配準(zhǔn)與變化檢測(cè)同步整體處 理。最抱負(fù)的方法是將三維重建與變化檢測(cè)一起進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)三維變化監(jiān)測(cè)和自動(dòng)更新。5航空與航天遙感在構(gòu)建“數(shù)字地球”和“數(shù)字中國(guó)”中正在發(fā)揮愈來(lái)愈大的作用“數(shù)字地球”是在全球信息處理化浪潮推動(dòng)下形成的。1999年12月在北京勝利召 開了第一屆國(guó)際數(shù)字地球大會(huì)后，我們我國(guó)正樂觀推動(dòng)“數(shù)字中國(guó)”和“數(shù)字省市”的 建設(shè)，2001年我國(guó)測(cè)繪局完成了構(gòu)建“數(shù)字中國(guó)”地理信息空間基礎(chǔ)框架的總體戰(zhàn)略 討論。在已完成1： 100萬(wàn)和1： 25萬(wàn)全夠空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，2001年全國(guó)各省市測(cè) 繪局開頭1： 5萬(wàn)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)工作。在這個(gè)數(shù)據(jù)量達(dá)11TB的巨型數(shù)據(jù)庫(kù)中，

6、攝 影測(cè)量與遙感將用來(lái)建設(shè)DOM、DEM和DLG和CP。假如建立全國(guó)1m區(qū)分率，其數(shù) 量之大可想而知。本世紀(jì)內(nèi)可望建成這一區(qū)分率的數(shù)字地球。“數(shù)字文化遺產(chǎn)”是目前聯(lián)合國(guó)和很多我國(guó)關(guān)懷的一個(gè)問題，涉及近景成像、計(jì)算 機(jī)視覺和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在近景成像和進(jìn)京三維測(cè)量方面，有室內(nèi)各種三維激光掃描與 成像儀器，還可以直接由視頻攝像機(jī)的系列圖像獵取目標(biāo)場(chǎng)三維重建信息。它們所獵取 的數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，可以在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下構(gòu)成文化遺產(chǎn)的三維仿真，而 且可以根據(jù)時(shí)間序列，可將歷史文化在時(shí)間隧道中再現(xiàn)，對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)、復(fù)制與討論 具有重要意義。6全定量化遙感方向走向有用從遙感科學(xué)的本質(zhì)將講，通過對(duì)地球表

7、層（包括巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈四 大圈層）的遙感，其目的是獲得有關(guān)地物目標(biāo)的幾何和物理特性，所以需要有全定量化 遙感方法進(jìn)行反演。幾何方程是顯式表示的數(shù)學(xué)方程，而物理方程一只是隱式的。目前 的遙感解譯和目標(biāo)識(shí)別并沒有通過物理方程反演，而是采納了基于灰度加上肯定學(xué)問的 統(tǒng)計(jì)的、結(jié)構(gòu)的、紋理的影像分析方法。但隨著對(duì)成像機(jī)理、地物波譜反射特征、大氣 模型、氣溶膠的討論深化和數(shù)據(jù)積累，多角度、多傳感器、高光譜及衛(wèi)星遙感技術(shù)的成 熟，信任在21世紀(jì)顧及幾何和物理方程式的全定量化遙感方法將逐步有理論走向應(yīng)用 化，遙感基礎(chǔ)理論討論將逐步買難過的的臺(tái)階。只有實(shí)現(xiàn)了遙感定量化，才可能真正實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化。7遙感傳感器網(wǎng)絡(luò)與全球信息網(wǎng)絡(luò)走向集成隨著遙感的定量化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化，將來(lái)的遙感傳感器將集數(shù)據(jù)獵取、數(shù)據(jù)處理 與信息提取于一身，而成為智能傳感器。各類智能傳感