國內(nèi)外的高分衛(wèi)星資源一覽.ppt

1、高分辨率遙感圖像處理與信息提取,南京師范大學 虛擬地理環(huán)境教育部重點實驗室 汪閩 聯(lián)系方式： 手機 Email：,匯報提綱,高分辨率遙感簡介 高分遙感影像處理與信息提取技術(shù) 面向?qū)ο蟮母叻直媛蔬b感影像分析技術(shù),3,什么是高分辨率遙感？,高分辨率遙感，涵蓋了高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率和高輻射分辨率。 空間分辨率遙感：高空間分辨率最重要也是目前廣大應(yīng)用者普遍關(guān)注的主要指標，像素空間分辨率達到10m 以內(nèi)的遙感影像。 航天遙感空間分辨率發(fā)展迅猛：正在以每10年一個數(shù)量級的速度提高，15米已經(jīng)成為本世紀前10年新一代衛(wèi)星空間分辨率的基本指標：70年代美國第一顆資

2、源衛(wèi)星的地面分辨率為80米，80年代法國SPOT衛(wèi)星達到10米，90年代的印度衛(wèi)星、俄羅斯衛(wèi)星達到5.8米和2米，1999年9月發(fā)射的美國空間影像公司的IKONOS衛(wèi)星的幾何分辨率達到1米，而2001年美國數(shù)字地球公司發(fā)射的QUICKBIRD衛(wèi)星的幾何分辨率高達0.6米。 按照規(guī)劃，我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的空間分辨率也將達0.3米。,4,高分辨率對地觀測系統(tǒng)的發(fā)展,世界上主要發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家都已經(jīng)或正在發(fā)展各自的高空間分辨率對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)。,美國Landsat7:全色15米（準高空間分辨率）； 法國SPOT5 HRV：全色2.5米（開展高分辨率新局面）； 德國MOMS計劃：6.5米

3、4.5米1.0米； 印度IRS系列：全色5.8米； 美國奮進號航天飛機 SAR：15-20米； 以色列OFEQ3 、EROS A ：2米1米； 俄羅斯SIS、Resourse F3 ：2米0.5米； 美國Earth Watch: Earlybird（3米）QuickBird（0.6米） 南非、西班牙、南韓、日本、臺灣等國家和地區(qū)都已經(jīng)或計劃發(fā)射各自的高空間分辨率小衛(wèi)星系列。 超高分辨率商用衛(wèi)星,北京國遙數(shù)據(jù)產(chǎn)品價格,9,國內(nèi)：高分辨率對地觀測系統(tǒng),我國中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）中提出，中國也將啟動并實施高分辨率對地觀測系統(tǒng)的重大工程，以滿足社會各界的廣泛應(yīng)用需求，推動空間

4、科技和空間信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，促進我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，分階段地把我國建成對地觀測的應(yīng)用強國、技術(shù)強國和科學強國。,10,我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)（500字）,高分辨率對地觀測數(shù)據(jù)是對軍事、政治、外交、公共安全、農(nóng)業(yè)、災(zāi)害、資源、環(huán)境等重大問題進行宏觀決策的重要依據(jù)，是保障國家安全的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性資源，在國防建設(shè)和反臺獨軍事斗爭、環(huán)境監(jiān)測、資源開發(fā)應(yīng)用、減災(zāi)、農(nóng)林業(yè)調(diào)查、城市規(guī)劃等方面具有廣泛應(yīng)用，是建設(shè)我國未來“數(shù)字戰(zhàn)場”、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”以及“數(shù)字國土工程”等不可或缺的關(guān)鍵系統(tǒng)。 我國目前雖有軍事偵察衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、資源衛(wèi)星等觀測手段，但受技術(shù)基礎(chǔ)限制，目前剛開始進入

5、高分領(lǐng)域，這些系統(tǒng)還只能獲得中等或較高分辨率的對地觀測數(shù)據(jù)，很多高分辨率數(shù)據(jù)要依靠國外，還未形成完整的對地觀測系統(tǒng)。掌握信息資源自主權(quán)及獲得高分辨率的對地觀測數(shù)據(jù)是國家安全、國家經(jīng)濟建設(shè)和軍事現(xiàn)代化建設(shè)的緊迫需求，具有重要的戰(zhàn)略意義。 重點發(fā)展基于衛(wèi)星、飛機和平流層飛艇的高分辨率先進對地觀測系統(tǒng)，空間分辨率最高達0.3米，空基優(yōu)于0.1米，光譜分辨率達納米級，其它中、低分辨率地面覆蓋觀測手段結(jié)合，形成時空協(xié)調(diào)，全天候、全天時的對地觀測系統(tǒng)，并可根據(jù)需要隊特定地區(qū)進行高精度觀測。到2020年，建成由空、天、地三個層次觀測平臺的大氣、陸地、海洋先進觀測體系，建立穩(wěn)定的運行系統(tǒng)，提高我國空間數(shù)據(jù)的自

6、給率，形成空間信息產(chǎn)業(yè)鏈。,空間分辨率高（已經(jīng)達到1M以內(nèi)），這也是最明顯的優(yōu)勢。數(shù)據(jù)量也驟增。 地物的幾何結(jié)構(gòu)和紋理信息更加明顯，便于利用各種算法對地物的幾何結(jié)構(gòu)和紋理特征進行定性和定量描述，建立目標識別專家系統(tǒng)。 高精度的衛(wèi)星星歷和姿態(tài)測量顯著提高了影像定位精度。 不受地形條件的限制。對航空飛機難以到達的偏遠山區(qū)(如我國西南部地區(qū))、條件惡劣 地區(qū)以及南極等遙遠地區(qū)同樣可獲取數(shù)據(jù)。 傳感器立體成像能力明顯增強，三維信息豐富，有些可同時獲得立體像對。,高分辨率遙感數(shù)據(jù)的特點,高分辨率遙感的應(yīng)用,2020/8/14,16,高分辨率遙感的應(yīng)用,（1）軍事應(yīng)用：用于情報搜集、國防監(jiān)視、軍事目標細節(jié)

7、識別和動態(tài)變化檢測、精確測圖和目標導引等方面?？焖倌繕嗣闇氏到y(tǒng)（RTS） （2）全球應(yīng)用領(lǐng)域：政府間對地觀測協(xié)調(diào)組織（GEO）的全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)（GEOSS），解決災(zāi)害、健康、能源、氣候、氣象、水循環(huán)、生態(tài)、農(nóng)業(yè)和生物多樣性等全球性的社會經(jīng)濟問題服務(wù)； （3）社會可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用：對森林、草地、濕地、農(nóng)田、自然保護區(qū)、沙漠、水土保持區(qū)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、生物多樣性、大型生態(tài)建設(shè)工程、重點資源開發(fā)區(qū)及土地利用變化等遙感監(jiān)測與管理，形成對全國和重點地區(qū)資源、環(huán)境狀況進行動態(tài)監(jiān)測和評估，建立國家公共安全評價及預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)，以信息化手段促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施與國家安全保障的技術(shù)能力； （4）經(jīng)濟建設(shè)應(yīng)用

8、：國土資源部土地資源調(diào)查數(shù)據(jù)、國家經(jīng)貿(mào)委開展的數(shù)字化工程建設(shè)、石油地理信息系統(tǒng)、測繪局航空攝影；地方政府部門的數(shù)字省、數(shù)字流域以及城鎮(zhèn)信息化建設(shè)； （5）社會公眾服務(wù)：Atlas2000 、Earth System 、ArcGlobe、Google Earth,農(nóng)業(yè):發(fā)展精準農(nóng)業(yè),包括：作物災(zāi)害監(jiān)測、土壤環(huán)境監(jiān)測、區(qū)分作物種類、作物長勢分析和農(nóng)作物估產(chǎn)等； 林業(yè)：包括林火監(jiān)測、非法砍伐監(jiān)測、森林資源蓄積量評估、生物量調(diào)查、和木材管理等； 大比例尺測繪：“數(shù)字城市”大比例尺制圖； 城市規(guī)劃和市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)：識別、規(guī)劃和監(jiān)測大的基礎(chǔ)建設(shè)工程，如街道、高速路、橋梁、鐵路建設(shè)和園林綠化等，為城市未來

9、發(fā)展提供輔助決策； 環(huán)境監(jiān)測：如危險化學物的泄漏監(jiān)測、排污監(jiān)測、海岸帶防護林檢測、洪水、地震等災(zāi)區(qū)的管理以及緊急突發(fā)事件進行監(jiān)測；,高分辨率遙感的應(yīng)用領(lǐng)域,圖是為2005年北京奧運場地建設(shè)時城市規(guī)劃所采集的快鳥衛(wèi)星影像,高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃與監(jiān)測中的應(yīng)用,2003年12月17日廣州大學城 2005年7月18日廣州大學城,QuickBird數(shù)據(jù)在印度德里城市變化監(jiān)測中的應(yīng)用,圖為印度德里市從左至右是2000年到2005年的變化監(jiān)測，圖中紅色區(qū)域為變化區(qū)域,高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)為油氣、地質(zhì)野外勘測與資源開發(fā)提供有力支持,野外實地考察對于地質(zhì)學家來說一直是一項耗時耗力的任務(wù)，最主要的是長距離的野外

10、勘探具有很多無法預(yù)計的風險性，目前很多國家都采用遙感正射衛(wèi)星數(shù)據(jù)疊加 上勘探區(qū)域的高程模型DEM生成三 維 模擬地形，在此基礎(chǔ)上可以疊加許多其它信息和特定的數(shù)據(jù)做綜合分析，在沒有地圖參考的區(qū)域也可以借助衛(wèi)星數(shù)據(jù)來幫助完成勘測，如此能最大限度的降低風險及成本。,野外勘測3D模擬地形圖,探區(qū)地震部署圖,高分辨率多光譜遙感數(shù)據(jù)在礦產(chǎn)資源開發(fā)中的應(yīng)用,通過對可見光、近紅外的電磁波 的頻率、振幅、相位、光譜特性進行分析，可以對礦產(chǎn)資源進 行探測。,多光譜遙感數(shù)據(jù)探測礦產(chǎn)資源,高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)在資產(chǎn)識別與設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用,QuickBird衛(wèi)星影像絕對精度為2.5m、像素尺寸為0.6m,可精確定位油井

11、、道路設(shè)施、自然環(huán)境與建筑,并能快速定位等特點。 這些資料可用作土地規(guī)劃、初步選址、統(tǒng)計分析等，作為影像地理信息，能讓您方便地對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行集成與應(yīng)用。,QuickBird對地面資產(chǎn)的精確定位,具有獨特視角的QuickBird衛(wèi)星影像,很適合用于設(shè)施管理，對于龐大而復(fù)雜的地面狀況及物理設(shè)施能夠迅速準確地評估地點、大小、鄰近地物的特點等，及時掌握其運行狀況。,QuickBird影像對地面設(shè)備的監(jiān)測與評估,高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)之目標變化監(jiān)測,用QuickBird衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能夠以最新的數(shù)據(jù)描述地面設(shè)施所發(fā)生的各種變化及其區(qū)域，可以準確地定位與跟蹤變化發(fā)生的過程。,QuickBird影像對地面設(shè)施變

12、化的監(jiān)測,高分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)之環(huán)境監(jiān)測與控制,環(huán)境是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，保護環(huán)境就成為每個企業(yè)及個人所應(yīng)該承擔的社會責任，同時也是全國乃至全世界所倡導的社會主題。QuickBird衛(wèi)星現(xiàn) 有的全色波段和多光譜圖像可以用于環(huán)境監(jiān)測,如環(huán)境保護狀況及土地污染情況等。 此外,衛(wèi)星影像還可以作為第一手資料,用于政府機構(gòu)的監(jiān)管。,QuickBird影像對油區(qū)環(huán)境的監(jiān)測,4.高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在水災(zāi)、森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用,災(zāi)情的監(jiān)測與預(yù)防一直無論是遙感還是航空都關(guān)注的重點，衛(wèi)星、航空遙感可以根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，對農(nóng)田、森林、草場植被指數(shù)、農(nóng)業(yè)旱澇以及森林草原火災(zāi)等進行動態(tài)監(jiān)測， 還可以對土壤的侵蝕、草

13、原的退化、沙化、沙塵暴等影響環(huán)境的因素進行定期監(jiān)測。 氣象衛(wèi)星是利用光譜分類法來判識沙塵暴的。當很強的揚沙或沙塵暴出現(xiàn)時，沙塵云會表現(xiàn)出特殊的光譜特征，利用這些特征就可以有效地識別沙塵云。 對某些地區(qū)的暴雨和可能造成的災(zāi)情，可以利用當時的衛(wèi)星影像與常年衛(wèi)星影像進行對比，可以獲得有關(guān)洪水泛濫面積和災(zāi)情程度的較準確的結(jié)果。 通過監(jiān)測地溫、土壤濕度，可以對旱災(zāi)的面積和危害程度進行準確監(jiān)測和預(yù)報。,QuickBird多光譜數(shù)據(jù)洪水制圖,由于水庫被洪水淹沒在受災(zāi)期間無法區(qū)分出來，通過QuickBird多光譜數(shù)據(jù)運用鄰近規(guī)則來恢復(fù)洪前河床 輪廓，如圖中的紅色線為河床走向，黃色為當前的洪水覆蓋區(qū)域,Quic

14、kBird衛(wèi)星數(shù)據(jù)在工程設(shè)計中的應(yīng)用,運用高分辨率QuickBird數(shù)據(jù)正射影像，結(jié)合施工區(qū)域的數(shù)字高程DEM可以生成逼真的實地三維數(shù)字地形，這種方法只要控制點(GSP)測量精確時誤 差一般可控制在米以內(nèi)如此利用遙感技術(shù)手段可以使前期的大量的外業(yè)工作轉(zhuǎn)入室內(nèi)借助計算機來完成，為項目的實施節(jié)約了時間和成本,QuickBird衛(wèi)星數(shù)據(jù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用,電業(yè)局一直把送變電塔路線規(guī)劃作為整 個工程的最重要環(huán)節(jié)來考量，因為在規(guī)劃的過程中如果不合理無疑是對資源設(shè)備的極大浪費，現(xiàn)在很多電信部門都采用高分辨率的遙感技術(shù)手段來解決這種問題，并取得非常好的效果,QuickBird衛(wèi)星對碼頭艦艇目標的識別,圖為利

15、用快鳥衛(wèi)星數(shù)據(jù)對一港口的軍事基地拍攝獲取的艦艇信息,采用信息提取可以迅速獲取艦艇的準確位置和相關(guān)信息,QuickBird衛(wèi)星數(shù)據(jù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用,圖為利用快鳥衛(wèi)星數(shù)據(jù)對一軍事基地拍攝獲取的軍事裝備信息,近距離分析可以獲取裝備的類型與數(shù)量.,QuickBird數(shù)據(jù)在作戰(zhàn)指揮中的應(yīng)用,通過高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)字高程模型DEM可得出戰(zhàn)區(qū)的數(shù)字三 維 地形圖,為作戰(zhàn)的指揮與決策提供參考依據(jù),QuickBird衛(wèi)星林木蓄積量估算中的應(yīng)用,通過QuickBird多光譜數(shù)據(jù)可以與地籍圖疊加估計 出地塊樹木數(shù)目，此圖的QuickBird數(shù)據(jù)地面采樣間距為0.6m,QuickBird衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)對林業(yè)蟲災(zāi)

16、害進行監(jiān)測與識別,采用QuickBird多光譜數(shù)據(jù)可以對林業(yè)的病蟲災(zāi)害進行快速識別，右圖紅色區(qū)域為識別出來來受到病蟲的侵蝕處的樹木,QuickBird數(shù)據(jù)森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用,左圖為QuickBird三波段融合真彩色數(shù)據(jù)，右側(cè)為QuickBird偽彩色數(shù)據(jù)，該組圖片顯示在一次森林火災(zāi)中的監(jiān)測情況，從右圖中可以分辨出明顯的森林火災(zāi)的火線（在偽彩色中紅色代表健康植物，黑色部分為已經(jīng)被火災(zāi)吞沒過的森林地帶）。,森林火災(zāi)損失評估,在城市市區(qū)與郊區(qū)，經(jīng)常發(fā)生諸多高強度和大面積的各類火災(zāi)，應(yīng)用高分辨率衛(wèi)星影像可在火警發(fā)生之前、期間、之后獲得進展情況，以及測量燃燒強度分析和評估破壞和經(jīng)濟損失程度。 0.6米分辨率的QuickBird衛(wèi)星影像可以辨別出地面處每一樹冠，2.4米的多光譜影像可判斷