遙感衛星影像處理技術
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遙感衛星影像處理技術范文第1篇
關鍵詞：基礎測繪工程；無人機；影像處理技術；應用
中圖分類號：P2 文獻標識碼：A
隨著我國社會經濟的高速發展以及科技水平的不斷提高，在許多城鄉規劃工程項目的建設當中都普遍用到無人機攝影測量技術，像無人機航空測量技術已經在全國范圍內得到了廣泛的應用和普及。本文重點研究在大比例尺基礎測繪工程當中的無人機影像處理技術，以及無人機影像處理技術的相關應用。
1“大比例尺基礎測繪工程”與“無人機影像”
1.1 大比例尺基礎測繪工程?；A測繪工程，就是指對某一個區間、空間進行測量，或者是對某個區域的土地及面積進行測量，通過測量到的各種有效信息、資料來繪制地形地圖等。在我們這里，通常會在一些大型工程建設之前來對其所在區域進行地形圖的繪制工作，或者是在開發處女地（未經開墾的土地或未探索的領域）的時候進行基礎航空攝影，來獲取基礎地理信息的遙感資料。
1.2 無人機影像。無人機影像就是指無人機遙感影像，在新形勢下背景下，無人機遙感是遙感的發展趨勢之一。無人機遙感影像技術之所以得到了廣泛的應用和發展，主要體現在兩個方面：①無人機遙感影像技術應用系統具備很多優點、優勢，它運行工作的成本較低，再者就是在執行任務的時候靈活性非常強。②無人機遙感影像應用技術是作為衛星遙感、航空遙感的補充而存在和發展的，因為無人機由于自身特性，所以很多的功能是衛星遙感、航空遙感所不具備的。無人機影響的特點：前面也稍微的提及到了一點，無人機攝影相比較于那些載人的常規比較大的航空攝影飛機而言，其攝影相機的小型化、非專業化以及無人機飛行平臺的低空化是其獨有的特點，同時也是一定意義上的優勢。其具體的優勢主要表現為，無人機的種類多樣化、所搭配的攝影相機也多樣化，所以不同種類的無人機搭配不同類型攝影相機，其獲取到的影像信息及數據方面的質量也就不同。像幅小、色彩真實、分辨率高是無人機影像普遍存在的特點和優勢。
2.1 空三加密應用技術。關于空三加密，空三加密是我國無人機影像處理技術的關鍵所在，同時它也是整個工作流程當中的處理最難點，其質量和程度的好壞直接影響到后續的成果精度的準確性。我國早期發展無人機影像處理技術時，在大比例尺的基礎測繪工程過程中，空三加密是當時的主要瓶頸。后來經過綜合的運用多項相關的先進技術，以及科學的處理方法和策略，才得以解決這個問題。目前，空三加密多是采用我國測繪科學研究院研究制作的PixelGrid這種高分辨率的遠程低空遙感影像一體化測圖系統。
2.2 大比例尺基礎測繪工程影像數據預處理。無人機影像本身在航空測繪拍攝的過程中，所用到的攝影相機基本上都是非量測相機，所以其所拍攝到的影像圖片也存在邊緣上的光學畸變，所謂畸變現象在圖E中可以看到。這種影像相片的邊緣光學畸變，它已經改變了所拍攝區域的實際地面地形位置等方面。所以，在基礎測繪過程中進行數據預處理可以更好的對影像圖片進行矯正。
2.3 影像畸變改正。前面也提到了影像畸變，無人機影像航空測繪與傳統航空攝影有所不同，我們所使用的低空遙感平臺，通常情況下搭載的都是非量測攝影相機。就目前而言，我國國內在進行大比例尺基礎測繪工程過程中，在無人機影像處理技術的運用領域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通單反攝影相機，它是用來配合定焦鏡頭來進行空中拍攝的。受到以上這些因素的影響和作用下，無人機拍攝到的影像相片存在著不同程度的畸變現象，如圖E所示。所以，我們在測繪的時候為了削弱和降低非量測攝影相機由于畸變而帶來的誤差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：
①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1[r2+2（x-x0）2]+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）
②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2[r2+2（y-y0）2]+2p1（x-x0）（y-y0）
①式和②式中的x，y分別表示像素坐標系中像點的坐標，K1和K2為影像圖片畸變系數，P1，P2表示偏心畸變系數。通過計算來對其進行還原。
結語
在大比例尺基礎測繪工程中，運用無人機影像處理技術可以更方面的獲取地形圖等相關資料。無人機本身具有機動化、快速航測拍攝等優勢特點，所以獲取的影像圖片也具有高分辨率特點。在運用的過程中，像一些技術性的處理措施是非常重要的，它可以幫助無人機航測過程中提高其工作運行的效率，更好的為相關部門進行大比例尺基礎測繪工程提供服務和保障。
參考文獻
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遙感衛星影像處理技術范文第2篇
【關鍵詞】無人機 遙感 關鍵技術
1 引言
遙感是以航空、航天攝影技術為基礎，在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術[1]。經過幾十年的發展，遙感技術已廣泛應用于資源調查、環境監測、情報偵察等各個領域，是開展經濟建設、維護國家安全不可或缺的技術手段。
遙感系統由平臺、傳感、接收、處理等系統組成[2]，完成對探測對象電磁波輻射的收集、傳輸、校正、轉換和理的全部過程，將物質與環境的電磁波特性轉換成圖像或數字形式。傳統的遙感方式主要以衛星和大型固定翼飛機為承載平臺，利用星載或機載傳感器完成信息采集。受制于衛星回歸周期、軌道高度、氣象、以及空域管制等因素影響，傳統的遙感方式缺乏機動快速的能力，很難滿足常態化偵察和實時測繪的需求。
無人機是一種無人駕駛的航空器，經過近一個世紀的發展，已經形成了一個完整的體系。近年來，輕小型無人機成為熱點，主要體現為重量越來越輕、體積越來越小，且結構上由固定翼轉向旋翼，如大疆的四旋翼無人機，已在多個領域得到廣泛應用。利用輕小型無人機進行遙感探測，具有成本低、實時性強、影像分辨率高、作業方式靈活等顯著優點，可有效彌補傳統遙感方式的不足，因而也是當前的研究熱點。
本文以輕小型無人機遙感為背景，分析面臨的主要問題，明確其關鍵技術，給出系統實現方案。
2 問題分析與研究現狀
2.1 主要技術問題
輕小型無人機遙感盡管存在較大的優勢，但受制于平臺、載荷等因素，也存在著一定的局限性，主要體現在以下方面：
2.1.1 平臺局限性
輕小型無人機由于自身質量較輕，受風的影響大[3]，影像航向重疊度和旁向重疊度都不夠規則，影像傾角過大，且傾斜方向沒有規律，對地圖測繪及目標識別而言，影像旋偏角大，影響測繪與識別的效率和精度。
2.1.2 飛行高度局限性
輕小型無人機通常飛行高度較低，由于相機焦距限制，容易造成單張影像像幅小、像對多，其數據處理的工作量將會有較大增加。
2.1.3 載荷局限性
輕小型無人機由于結構尺寸較小，其載荷的攝影基線較短，影響測繪成果的高程精度；且所搭載的相機多為非專業量測相機，存在較大畸變，所獲取圖像需要進行較為嚴格的前期矯正和后期處理。
由以上可看出，輕小型無人機遙感由于自身條件等原因存在一定局限性，而這種局限性最終體現在影像處理的復雜度進一步提高，雖然遙感影像的處理技術已大體成熟，但是基于無人機影像特點的處理方法還有待更深入的探究。
2.2 研究現狀
圍繞輕小型無人機遙感的主要問題，國內外學者們提出了很多方法。針對影像校正，傳統方法有共線方程校正法和多項式校正法。劉異等人[4]提出了一種以分塊方式提取圖像中心區域特征點對圖像進行幾何校正的方法；徐秋輝[5]提出了一種基于POS參數的幾何校正方法。針對無人機影像拼接，目前研究的主流是基于特征匹配的圖像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法，具有較強匹配性和良好的魯棒性，但算法復雜度高；陳信華將SIFT算法與最小二乘法結合，實現影像的匹配與拼接。針對影像融合，目前主流的方法有直接平均融合法、加權平均融合法等[7]。
3 關鍵技術
基于以上分析，我們提出輕小型無人機遙感的重點研究方向，如下所示：
3.1 航線規劃
傳統的航線規劃采用外接矩形包含任務區域的方法進行航攝，效率較低且容易生成較多無效的影像數據。研究如何在不規則任務區域進行高效的航線規劃，將有效降低后期處理的工作量。
3.2 影像校正
通常的幾何校正需要在航攝區域布設一定數量的地面控制點，但在野外、災害發生區域等很難得到實測控制點。研究無地面控制點輔助的情況下，如何實現精確的影像幾何校正是一個必須關注的問題。
3.3 影像拼接
影像拼接的基本任務是將多幅小范圍影像序列拼接成有價值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法應用于無人機影像匹配具有精度高、魯棒性好等優勢，但運算量大，無法實現實時匹配。進一步研究兼顧精度和運算速度的算法仍有必要。
3.4 影像融合
輕小型無人機在獲取影像時，由行姿態不穩定，以及影像存在光強和色彩差異，影像拼接線附近會有明顯的邊界痕跡和顏色差異，因此需要對拼接后的影像進行融合處理。傳統的加權平均算法是根據固定的矩形重疊形狀進行權值分配，但影像拼接后的重疊區域往往不規則，較難滿足實際需求。
4 系統實現方案
輕小型無人機遙感系統的總體結構如圖1所示。
輕小型無人機遙感系統由三部分構成，分別是控制系統、無人機遙感平臺、影像處理系統，其功能如下：
4.1 控制系統
完成無人機航線規劃和飛行控制，前者設定無人機的飛行路線，規劃飛行任務；后者用行時的實時控制和交互操作。
4.2 無人機遙感平臺
該平臺是無人機遙感系統的傳感器承載平臺，由四旋翼無人機、相機、云臺、GPS定位系統、以及數傳系統等組成，完成對地連續垂直拍照任務，并將其相應位置及飛行狀態數據實時回傳。
4.3 影像處理系統
該系統對遙感影像進行處理，包括矯正、拼接、融合等。在此基礎上，系統可面向具體應用進行擴展，如影像查詢與瀏覽、地圖測繪、農林普查、戰場偵察、變化檢測等。
系統的運行流程如圖2所示。
在每次實施作業之前，需對探測區域進行分析，確定飛行航線，然后將該航線注入到遙感飛行平臺；遙感飛行平臺在控制系統及GPS的協助下，按既定計劃進行航攝，獲取預定區域內的影像序列；當航攝任務結束后，將所獲取的影像回傳至影像處理系統，完成校正、拼接、融合等處理，并進行剖分存儲。進一步的應用則需針對處理后的大幅影像進行像素和特征處理，從而發現有價值的目標信息。
參考文獻
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作者簡介
陳敏（1969-），女，江西省南昌市人。博士。副教授。主要研究方向為計算機應用、圖形圖像處理。
遙感衛星影像處理技術范文第3篇
[關鍵詞] 遙感；城市規劃；應用
Abstract: Urban Remote Sensing Information is one of the urban resources. This paper describes the methods and situation of application of the Remote Sensing Information in urban planning and management， analyses some practical questions， and previews its prospects.
Key words: Remote Sensing; urban planning; application
一、引言
遙感技術（Remote Sensing）是一門建立在空間科學、電子技術、光學、計算機技術、信息論等新的技術科學以及地球科學理論基礎上的綜合性技術，為現代前沿科學技術之一，具有宏觀、動態、綜合、快速、多層次、多時相的優勢。在新技術迅猛發展的今天，遙感技術伴隨著航空、航天技術的發展而不斷提高與完善，服務領域因之而不斷擴展，受到普遍重視，顯示出極其廣泛的應用價值、良好的經濟效益和巨大的生命力。
城市遙感信息是城市重要的信息資源之一，遙感技術在城市規劃與管理方面的應用目標可以歸納為：快速實現城市范圍國土資源與生態環境的多層次、全方位綜合調查，系統地研究城市資源與環境的空間分布規律及其相互聯系、相互制約的關系，按不同層次、不同內容編制系列基礎圖件，客觀、真實、系統地反映城市的建設成就和存在問題，為制定城市國民經濟和社會發展的中長期規劃、國土資源和生態環境的綜合整治規劃以及城市經濟可持續發展規劃提供科學依據。
二、遙感資料的制圖應用
1） 航天遙感制圖
所謂航天遙感是指以航天器為傳感器承載平臺的遙感技術。航天遙感實踐中，針對具體應用需求，選擇不同的傳感器如：成像雷達、多光譜掃描儀等，通過衛星地面站獲取合適的覆蓋范圍的最新的圖像數據，利用遙感圖像專業處理軟件對數據進行輻射校正、增強、融合、鑲嵌等處理，同時，借助應用區域現有較大比例尺的地形數據，對影像數據進行投影變換和幾何精糾正，并從地形圖上獲得境界、城市、居民點、山脈、河流、湖泊以及鐵路、公路等典型地貌地物信息和相應地名信息，進行相應的標注和整飾，制作數字正射影像圖。
當前，高分辨率衛星遙感技術的發展已經到了一個前所未有的高度，法國SPOT 5和美國IKNOS、QUICKBIRD衛星影像的地面分辨率分別達到2.5m、1m、0.61m，據估計，在未來兩年內，更高分辨率的衛星遙感影像將進入商業運行。這就使得衛星遙感技術突破了僅能進行定性分析的局限，而跨入定性和定量分析的新境界。因此，航天遙感制圖應用也更為活躍，展示出非常好的前景，不僅在國土資源調查、土地利用監測、城市規劃監測、重點風景名勝區監測中有了典型應用，而且，國家863計劃信息獲取與處理技術主題重大課題還開展了利用分辨率為0.61m的QUICKBIRD衛星影像進行城市大比例尺地形圖的更新研究。此外，高分辨率衛星遙感影像還可提供立體像對，可用于直接生成DEM數據，甚至可以進行大比例尺地形圖的獲取與更新測繪。
用于遙感影像處理的專業軟件如Erdas、PCI、ENVI、Er Mapper等都來自國外，軟件比較成熟，功能較多，并且有些軟件還將衛星傳感器的參數引入影像處理中，以提高精度。近幾年國產化遙感影像處理專業軟件相繼涌現，如ImageInfo、IRSA等，為遙感影像的廣泛應用提供了具有自主知識產權的、高性價比的實用工具。 2） 航空遙感制圖
所謂航空遙感是指以航空器如飛機、飛艇、熱氣球等為傳感器承載平臺的遙感技術。根據不同的應用目的，選用不同的傳感器：如：航空攝影機、多光譜掃描儀、熱紅外掃描儀、CCD像機等，獲取所需資料包括：航攝像片和掃描數據。其制圖應用一般包括兩大方面：
（1）攝影測量制圖
在測繪領域中，攝影測量學已經是一門從理論到實踐都非常成熟的學科。按照陳述彭院士主編的《遙感大辭典》給出的定義，攝影測量完全符合遙感的廣義定義，與狹義定義雖不夠貼切，但從總體上講，它具有遙感的諸多特征。在我國應用攝影測量的原理和方法測繪地形圖有相當長的歷史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形圖的測繪，基本上都采用攝影測量方法施測。在城市測量方面，由于要求成圖比例尺較大，過去由于航測儀器及作業水平的局限一直徘徊于有關實驗，主要原因是，對于平面精度，只要工序控制完善尚能滿足要求，但高程精度難以滿足《城市測量規范》的要求。而近年來，計算機技術的發展給攝影測量制圖帶來了新的發展和變化，不僅在內業測圖儀器上實現由測繪線劃圖到直接測繪數字地形圖的轉化，而且誕生了拋開了傳統的攝影測量儀器設備，以軟件實現地形數據采集與處理的數字攝影測量技術，這無疑是攝影測量技術發展史上的一次革命。數字測繪成果既可以通過硬拷貝輸出獲得線劃圖件，又可以借助相關的編碼技術及格式轉換接口，直接為GIS提供基礎數據。
在我國測繪工作者的努力下，我國的數字攝影測量技術水平站在了世界先進的行列，這是中國測繪人可以引以為自豪的。與國外相關產品相比，具有我國自主知識產權的VirtuoZo NT和JX－4兩大數字攝影測量系統，性價比更為出色，近幾年迅速占領國內城市測繪的制高點，展示了極為廣闊的發展前景。目前，應用數字攝影測量技術進行城市大比例尺地形圖的測繪與更新，已經非常普遍，很多城市測繪部門已經形成了一定規模的生產能力。
實踐表明，應用攝影測量技術進行城市大范圍大比例尺空間基礎信息的獲取與更新，平面精度完全可以滿足規范要求，在高程精度方面需要進行特殊的處理（如鋪面水準實測）。與常規地面測量相比，其主要的優勢在于周期短、成本低。
（2）正射影像圖制作
正射影像圖是一種既具有地物注記、圖面可量測性等常規地形圖的特性又具有豐富直觀的影像信息的一種圖件，是將航攝像片的中心投影經過機械式的或數字式的糾正轉變為正射投影形式而生成的影像圖件。正射影像圖制作的優勢在于，生產周期短、成本低。
正射影像圖分為“常規正射影像圖”和“數字正射影像圖”兩大類，前者是通過影像拷貝和正射投影儀糾正工藝，以紙基或膠片基承載的平面型影像圖件。后者則是應用數字攝影測量技術和工藝制作的以數字形式存在的影像圖件，可以方便地輸出成紙基或膠片基圖件。目前，由于計算機技術和影像處理技術的發展，以數字形式存在的影像圖件在生產技術上日趨成熟并不斷完善，已經占據主導地位，并與方興未艾的城市 GIS 技術相得益彰，應用廣泛。特別是數字影像圖在色彩處理方面的優越性，使其更具應用價值。
利用正射影像圖勾繪地物圖形進行地形圖生產，就是曾經廣為應用的像片圖測圖，這種技術現在仍然有其生命力，2000年實施的“數字海淀城市智能管理信息系統”就是利用城市航空遙感制作的1:2000正射影像圖實現地物信息的勾繪并建立系統數據庫的。從2002年開始，北京市每年都進行航空攝影，并利用航攝資料制作大比例尺數字正射影像圖，逐漸積累將會形成一個記錄北京市城市年度變化的信息豐富影像圖庫。同時，由于城市基本地形和像控點數據變化較小，形成了有效的可持續利用的DEM和像控點庫，使正射影像圖生產更為經濟和快速。
在正射影像圖上疊加某些地形信息，如道路信息、房屋信息等，制作復合式正射影像地形圖，信息更為豐富，表現力更強，其在城市規劃與管理方面的應用更具直觀性。
三、遙感影像資料的規劃設計應用
城市大比例尺地形圖是城市規劃設計、管理中應用最為廣泛的一個圖種，而遙感影像圖在規劃設計中的應用仍然舉步維艱。1992年開展中德技術合作時，國內第一條完整的正射影像圖生產線在建設部建成，建設部曾發文推廣正射影像圖在城市規劃設計中的應用，但收效甚微。究其原因主要是，盡管城市大比例尺正射影像圖或影像地形圖對于城市規劃設計的輔助作用要優于線劃地形圖，但其在城市規劃設計及管理方面的應用沒有形成易操作的技術思路和方法，沒有充分地展示其功能特點和未來發展趨勢。1996年完成的建設部科研課題《廣州市大比例尺數字正射影像圖制作及在城市規劃中的應用》研究，應用航空攝影資料制作2054幅1：2000數字影像圖和504幅1：5000偽彩色數字影像圖，并建成區范圍調查、綠化覆蓋率調查、水系調查、重大違章建筑的監測等方面開展應用研究，取得了較好的效果，這是國內第一個大范圍大比例尺正射影像圖生產和應用的實例，是一次有益的、意義深遠的成功嘗試。
最近幾年，由于計算機技術以及數字正射影像圖生產技術的發展，數字正射影像圖在城市規劃設計、建設和管理中的應用日趨活躍，其特點正在被城市規劃行業認同并在應用實踐中得到進一步發掘，生產市場也日益擴大，城市在進行以基礎信息獲取與更新為目的的航攝時，一般都要求開展數字正射影像圖的制作。
在城市規劃設計、建設和管理中，為了更真實、直觀地了解城市的地形地貌及環境狀況，對數字高程模型和數字景觀模型等數據的需求也日益增多，利用遙感信息進行數字高程模型和數字景觀模型的生產，在技術上已經日臻完善。實踐中人們認識到，應用航空遙感信息進行生成數字高程模型（DEM）所需要平面坐標（X，Y）及高程（Z）的數據集的采集，比地面測繪或其它方式更為經濟和快速。作為模型化的城市現狀的表現形式，城市景觀模型對于總體規劃設計思想的形成以及把握城市建設和發展的方向，具有重要的作用。傳統的城市景觀模型是以紙板或其它材料制作的非數字式模型，要想做得逼真，費時費錢。應用數字攝影測量技術所具有的制作城市景觀數字模型的功能，在計算機上非常逼真地再現城市現狀，并可以多視角瀏覽，以輔助規劃設計與建設的參與者及決策者開展相關工作，毫無疑問，其基礎資料來源于各類遙感信息。
除此之外，近景攝影測量和三維激光掃描技術的遙感特征也應被正視，它們面向城市的現實目標體進行信息的獲取，對城市規劃、建設和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保護測繪、城市標志性建筑和街區的三維建模等。
轉貼于 四、專題遙感調查與研究
城市規劃、建設和管理是一個長期的過程，是一個包括城市方方面面的系統工程，與城市的歷史、人文、地理環境以及經濟建設緊密相關，因此，通過對一些可能影響城市建設和發展的專門課題的調查與研究，獲得指導城市規劃與建設的決策的信息，有著巨大的社會效益和經濟效益，對于城市社會、經濟、環境等協調發展具有重要意義。
遙感圖像資料是地表光譜特征通過大氣層的傳播，被航空或航天傳感器接收記錄為光譜數據，或直接反映在感光介質上成為像片資料。不同的地表覆蓋，不同的地物特征，反映為遙感資料的不同色度值、亮度值，它們是地表反照率的函數，為計算機自動分類和準確的目視判讀提供了可能，從而提高調查工作的效率和效益。
衛星遙感信息覆蓋的范圍大，雖然其分辨率有限，但對于宏觀定性分析，有著重要的作用與價值。從七十年代中期開始，我國就利用陸地衛星像片開展區域地質調查以及土地資源調查?，F在衛星傳感器的種類很多，分辨率大大提高，其信息可應用于大范圍的區域規劃，尤其城市群的規劃建設，有巨大效益，應用遙感技術可以開展很多專題的調查研究，如：1）城市土地利用現狀調查；2）城市歷史變遷動態研究；3）城市水系調查；4）城市道路網絡調查；5）城市污染源分布調查；6）城市垃圾調查；7）城市熱島效應調查；8）城市綠化現狀調查；9）城市在建工地調查；10）城市舊城改造調查；11）城市防汛設施分布調查；12）城市違章建筑現狀調查等等。由具有遙感信息判讀經驗的技術人員，對包括衛星遙感影像、彩紅外影像、多光譜掃描影像以及歷史遙感影像等資料進行人工判讀識別，結合計算機模式識別與分類等專門技術提取相應的專題信息，然后進行實地調查核實，確定研究對象的性質、特征以及規模等。綜合各專題的調查研究，制作專題圖件，總結和分析城市建設的成就以及存在的問題，揭示城市資源與環境的空間分布規律及其相互聯系、相互制約的關系，提出對于城市可持續發展規劃與管理決策等有現實借鑒價值的建議。
國土資源部將土地利用動態遙感監測列入新一輪國土資源大調查“一項計劃、五項工程”中，對全國66個人口50萬以上的城市進行土地利用變化監測，其成果直接應用于國土資源調查、耕地保護、規劃和土地執法檢查、土地利用管理及檢查各地統計數據的可靠性，為土地管理的依法行政提供了真實可靠的信息支持。該項目最初是利用TM遙感數據，現在已經發展到利用分辨率為2.5m的SPOT 5衛星遙感數據，使監測信息更為準確，定量分析的置信水平更高。項目從1999年開始，目前仍在進行中。北京市于2001年開展了基于衛星遙感影像的土地利用詳細調查工作，摸清了城市土地利用現狀，為規劃和土地管理決策提供了可靠的依據。建設部于2002年底開展全國城市規劃監管和國家重點風景名勝區監管項目，也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的衛星遙感數據與地形、規劃數據進行比對，發現和監管違法違規的建設活動，應用效果非常顯著。
五、遙感信息的GIS應用
GIS（地理信息系統，Geographic Information System）是一門新興的邊緣學科，是一個在計算機硬件、軟件和網絡支持下對空間信息進行預處理、輸入、存儲、查詢檢索、處理、分析、顯示和應用的技術體系，是一個在各個領域得到廣泛應用的智能化系統。從80年代初開始的二十年間，GIS在我國由探索到實際應用，經歷了一個成績輝煌的發展時期，在許多方面發揮了重要的作用。
我國的GIS研究和應用是以遙感為先導的，而且遙感技術和GIS技術同被列為數字時代的高新技術和核心技術。城市遙感信息是城市空間信息的一部分，也是城市GIS的研究對象。與矢量信息相比較，遙感信息的綜合、多層次、多時相、形象直觀的優點，可使GIS的分析、顯示和決策應用功能能夠得到更為生動的表達，其成果使多種層次的使用者如身臨其境。有學者預測，隨著城市信息化的推進，大量的城市GIS的建設與應用，對城市空間信息的需求將越來越多，人們將面臨巨大的信息獲取與更新的壓力。從技術、經濟等角度考慮，遙感技術將成為解決這一問題的最優的和最有發展前景的技術之一。
六、結語
目前，“數字地球”已經成為信息時代的戰略制高點，世界各國政府和有識之士正在付出巨大的關注和行動。作為對應策略，我國的“數字中國”規劃已經提上議事日程，而作為其重要的組成部分之一的“數字城市”的建設必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支，與城市的其它信息相比，有其特點和應用優勢。遙感技術也是“數字城市”建設中的關鍵技術之一。遙感信息的獲取與處理技術隨著信息時代的到來正在高速發展，人們對遙感信息內在規律的了解也愈加深入，因此，遙感信息在城市領域的應用將越來越廣泛，必將推動“數字城市”乃至“數字中國”和“數字地球”的建設，對于提高城市建設的決策、規劃和管理水平，提高城市建設的環境、經濟、社會等的綜合效益，以及城市的可持續發展規劃將起到十分重要的作用。
轉貼于 [參考文獻]
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遙感衛星影像處理技術范文第4篇
智慧地球的藍圖越來越生動,但要讓地球具備感知能力,首要條件就是為地球穿上影像的“外衣”。WorldView-2衛星成倍地提高了DigitalGlobe公司的影像采集能力,并幫助用戶快速更新世界范圍內的影像。
日前,天目創新公司召開用戶大會并了WorldView-2新產品。DigitalGlobe公司全球副總裁Rafay Khan認為,未來高分辨率衛星將有廣泛的應用前景。我們有理由相信,隨著傳感器技術的不斷發展,人們將能通過衛星影像獲得地表、地下的各類信息,對這些信息的分析和利用將極大地促進智慧地球的建設。
DigitalGlobe公司首席科學家Kumar Navulur博士針對WorldView-2的8個波段的技術特點和應用做了詳細講解。2009年10月發射的WorldView-2衛星是世界首顆能夠提供8個波段多光譜數據的高分辨率商業衛星,其多光譜波段地面分辨率為1.84米,全色波段達到0.41米,飛行高度達770千米。因此,在地質礦產、環境保護、地表監測、海岸線與海洋環境、林業等方面大有用武之地。由于是全球第一批使用了控制力矩陀螺(CMGs)的商業衛星,它的運轉更加靈活,可以更精確地瞄準和掃描目標。同時,WorldView-2衛星憑借其獨有的大容量系統,便于實現衛星更高容量、更快回訪。目前,該衛星的采集能力為每天80萬平方公里。WorldView-2每年的成像能力已經相當于地球陸地面積的3倍,衛星所獨有的快速反應能力、先進的成像技術和高清晰度的衛星拍攝能力,能夠滿足客戶多樣化的需求。2007年DigitalGlobe公司曾發射了WorldView-1衛星,提供0.5米全色衛星影像數據。而如今,加強版的WorldView-2衛星可以像筆刷一樣,單個軌道就可以采集面積更大的地區的多光譜影像,提高了影像采集的效率。
遙感衛星影像處理技術范文第5篇
關鍵詞：物聯網工程；遙感影像處理；教學改革；c++程序設計
1、背景
物聯網（the intemet ofthings）作為21世紀我國戰略性新興產業，有著廣闊的應用領域和巨大的市場需求?！段锫摼W“十二五”發展規劃》圈定9大領域重點示范工程，包括智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療、智能家居。作為培養物聯網應用技術專業人才的學科，物聯網工程專業在20：10年被教育部批準成立。物聯網涉及的研究與應用領域非常廣泛，如何在高校的教學實踐環節中設置與高校特色相匹配的課程體系，成為我們必須考慮的首要問題。作為智慧地球應用可持續發展的技術保障，gnss（globalnavigation satellite system，衛星導航，地理信息，遙感）與物聯網結合被用于多個專業領域。
遙感信息技術是空間信息科學技術的重要組成部分，也是物聯網應用中的重要組成部分。近年來，隨著空間技術、大測繪技術、計算機技術、軟件技術、信息技術、數字圖像處理技術等相關領域的進展，遙感技術得到了快速發展，全國眾多高校先后開設了與遙感相關的專業和課程。在圖像處理方面，由于c++代碼執行效率高，有著豐富的類庫可供程序直接調用，被廣泛用于物聯網工程的應用研究中。此外，vc++提供了各種功能強大的開發向導，使之成為遙感圖像預處理、色彩增強和專題地類解譯的最佳選擇。圖1所示為基于c++程序設計的遙感影像處理流程。眾多科技工作者已經采用c++或vc與其他編程語言混合的模式開展遙感信息提取、影像處理等研究工作。針對傳統c++語言的教學與改革，有教育工作者作了相應的研究，并對非計算機專業的c++教學工作進行了探索。然而，針對物聯網工程專業中的遙感信息處理，如何將c++課程教學與本專業的應用領域相結合成為亟須解決的問題。
2、教學方法革新
良好的教學方法是提高教學質量的重要保障。傳統的c++教學中，教師側重于講授，而學生則被動接受。當整個課程結束時，雖然教師已講授了所有要點和關鍵點，但學生掌握的只是大量的離散知識點，無法系統學習到課程的體系結構和精髓，更不會自如地應用c++去解決實際問題。同時，學生對為什么要學習編程技術，學完有什么用并不明確，導致學習的主動性不高。因此，革新傳統教學方法是提高本課程教學效果的前提。
2.1 編程興趣培養
在遙感影像的處理和分析過程中，有許多現成的應用軟件可供選擇，如著名的erdas、envi、pci、arcgis等。學生在實際操作這些軟件時，只是選取特定的集成模塊，輸入規定的參數后便可得到最終的處理結果，且容易被每一次影像處理后的效果所吸引，但并不明白具體的處理細節如何實現。教師可以根據學生普遍感興趣的操作模塊，選擇其中有代表性的應用案例，講明c++關鍵程序原理和具體實現流程，讓學生自己動手去編程實現；并說明這些功能模塊并不是最優，尚有很多改進空間，以此激發學生自己研究算法并編程實現。最終，讓學生明白所學專業和編程語言之間的緊密關系，增強專業興趣和編程興趣，增加學習的積極性和主動性。
2.2 互動教學方法
現階段，各高校都已經實現了多媒體輔助教學。教師通過ppt將所講授內容展示給學生，節約了大量板書時間，提高了工作效率，增加了單位課時的信息量。但是，編程是一門循序漸進的課程，c++語言從語法上有對c語言的繼承，但也有大量的變化。這些變化的部分可以通過ppt直觀展現給學生，但要加深印象效果卻不佳。在一些市場化的計算機軟件培訓中，培訓師采取的是動手演示操作過程，讓學員跟著模仿操作，進而學會實際操作步驟，加深流程的實現環節。同理，可以將這種教學方法引入到課堂教學中。教師講授完一個知識點后，不要直接用ppt顯示一個完整的實例程序段，而是直接打開c++編程環境，手工輸入這個程序段，一邊輸入一邊解釋每一個變量是怎么定義的，每一個程序片段要實現哪些功能，其中涉及哪些語法和變量；最后，顯示編程效果，驗證程序段的可靠性。在整個互動的教學過程中，學生直觀看到了一段程序的實現過程，理解了輸入
數、運算過程和輸出結果的相互關系，會加深其記憶和理解。同時，采用互動的方式，挑選學生到講臺上實現一個編程過程，并在敲打代碼的時候給臺下的學生講解，加深知識點的掌握和記憶。經過這個鍛煉過程，學生在編程時會不由自主地模仿編程細節，達到靈活掌握相應知識點，養成良好編程習慣的目的。
2.3 理論聯系實際
傳統教學中，受限于學時、教學條件等因素，教師無法將每一個知識點都與實際應用相聯系，而是中規中矩地講授語法知識，導致學生學完所有知識點后，不能將其組合起來實現一些基本功能，更別說解決復雜的實際問題。學習編程的目的是為了解決實際問題，而這種講授方式顯然違背了編程語言學習的初衷。因此，教師在講解每一個知識點的過程中，應該與專業背景和實際應用聯系起來。比如：對矩陣的處理是c++語言的一項基本操作，而遙感影像的數字化存儲采取的就是矩陣存儲方式；還有指針的操作，對影像數據的顏色操作就有基于指針的檢索。通過這種理論聯系實際的教學方式，學生自然而然就將所學的c++語言知識點與本專業知識聯系起來，對提高編程水平和解決專業問題都很有幫助。
3、教學內容革新
