一、文献综述
(一)国内外研究现状
20世纪80年代以后,随着航天科学技术、传感器科学技术、电子信息科学技术、计算机科学技术、自动控制科学技术以及通信技术等相关科学技术的发展,遥感新兴技术应运而生。经过几十年的迅速发展,成为一门实用的,先进的空间探测技术。
遥感,从字面上来看,可以简单理解为遥远的感知,泛指一切无接触的远距离的探测;从现代技术层面来看,“遥感”是一种应用探测仪器。使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器,探测和识别远距离研究对象的技术。遥感通过人造地球卫星、航空等平台上的遥测仪器把对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视(如树木、草地、土壤、水、矿物、农家作物、鱼类和野生动物等的资源管理)结合起来的一种新技术。无接触和远距离是其主要特征,定时、定位、定性、定量是其信息聚点,影像的解译是实际应用的出发点,经济社会效益是其目标。
目视解译是利用图像的数字特征和空间特征,将图像的颜色、形状、大小、位置、层次和纹理,与非遥感信息资料相组合,基于物理基础,运用地理科学,生物科学等学科相关规律。进行多尺度、多层次、多角度的综合分析,达到由此及彼的,由表及里的,去伪存真的逻辑推理。如陈述彭先生所言目视解译不是遥感应用的初级阶段,而是其中无可替代的组成部分,与地理学分析法相辅相成,相得益彰。
遥感解译经历了从人工解译到半自动化解译,正在向全智能化解译的方向发展。解译包括目视解译、人机交互解译、基于知识的遥感影像解译、影像智能解译等。
得益于大数据、云计算、人工智能等技术的不断进步,深度学习技术在图像识别方面取得重大进展。2015年微软研究团队宣布机器学习系统在ImageNet 2012分类数据集中的图像识别错误率已经降低到4.94%,低于人眼辨识的错误率5.1%。自此之后,面向普通图像处理的深度神经网络框架和模型迅猛发展,其支持的图像识别技术在公共安全、生物、工业、农业、交通、医疗等领域得到广泛应用,其中不少已经融入百姓日常生活,例如人脸识别、车牌识别、指纹识别、食品品质检测、医学心电图识别等。随着高性能计算等技术的不断发展,图像识别能力不断提升,应用前景不可限量。
- 研究主要成果
国家国防科技工业局发布《2017中国高分卫星应用国家报告》。该报告体现了高分卫星应用的最新成果和相应国家整体能力的初步形成,支撑国家治理体系和治理能力现代化的手段上了一个新台阶,是指导国家遥感应用发展的纲领性报告。报告的发布代表了我国遥感应用从试验应用型向业务服务型战略转型的实质性突破,是我国遥感应用领域的里程碑事件。
国防军事上主要用于军事侦察、战场跟踪、海洋监视、远程武器制导、军事测绘、军事气象和军事地理信息获取等方面。被列为军队院校相应专业的教学内容。军事运输是保障部队机动和完成后勤保障任务的重要手段。在自动化判读程度不高的今天,目视判读仍然是遥感图像解译的重要手段。白小双从军事运输的方式出发,通过实例研究了铁,公,水,空不同军事运输目标的特征,以及在遥感图像上目视判读的方法。通过实践,取得了良好的判读效果,为军队作战指挥提供了有效参考和保障.
社会应用上实现对资源、环境、灾害、区域、城市等进行调查、监测、分析和预测、预报等方面的工作。如全球黑土地关键带土壤质量天空地一体化遥感调查与监测。首次将航空高光谱技术应用于全球黑土地关键带(北纬46度带)地质生态调查与监测,建立了从航空高光谱数据获取到土壤质量评价的完整技术流程,并在东北黑土地区开展示范应用,标志着高光谱技术在土壤质量调查领域开始发挥重要作用。对自然灾害平凡地区通过遥感影像做到远距离无接触的分析,做到灾害预防或灾后复苏。2010年汶川震区暴发了很多具有灾难性的泥石流,造成了巨大的经济损失及人员伤亡,它的存在严重制约着经济建设与发展。因此,开展汶川震区潜在泥石流的信息提取,科学的防灾减灾、预测预报,对当地人民的生命安全和经济发展尤为重要。
