遥感卫星影像处理技术
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遥感卫星影像处理技术范文第1篇
关键词：基础测绘工程；无人机；影像处理技术；应用
中图分类号：P2 文献标识码：A
随着我国社会经济的高速发展以及科技水平的不断提高，在许多城乡规划工程项目的建设当中都普遍用到无人机摄影测量技术，像无人机航空测量技术已经在全国范围内得到了广泛的应用和普及。本文重点研究在大比例尺基础测绘工程当中的无人机影像处理技术，以及无人机影像处理技术的相关应用。
1“大比例尺基础测绘工程”与“无人机影像”
1.1 大比例尺基础测绘工程。基础测绘工程，就是指对某一个区间、空间进行测量，或者是对某个区域的土地及面积进行测量，通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里，通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作，或者是在开发处女地（未经开垦的土地或未探索的领域）的时候进行基础航空摄影，来获取基础地理信息的遥感资料。
1.2 无人机影像。无人机影像就是指无人机遥感影像，在新形势下背景下，无人机遥感是遥感的发展趋势之一。无人机遥感影像技术之所以得到了广泛的应用和发展，主要体现在两个方面：①无人机遥感影像技术应用系统具备很多优点、优势，它运行工作的成本较低，再者就是在执行任务的时候灵活性非常强。②无人机遥感影像应用技术是作为卫星遥感、航空遥感的补充而存在和发展的，因为无人机由于自身特性，所以很多的功能是卫星遥感、航空遥感所不具备的。无人机影响的特点：前面也稍微的提及到了一点，无人机摄影相比较于那些载人的常规比较大的航空摄影飞机而言，其摄影相机的小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化是其独有的特点，同时也是一定意义上的优势。其具体的优势主要表现为，无人机的种类多样化、所搭配的摄影相机也多样化，所以不同种类的无人机搭配不同类型摄影相机，其获取到的影像信息及数据方面的质量也就不同。像幅小、色彩真实、分辨率高是无人机影像普遍存在的特点和优势。
2.1 空三加密应用技术。关于空三加密，空三加密是我国无人机影像处理技术的关键所在，同时它也是整个工作流程当中的处理最难点，其质量和程度的好坏直接影响到后续的成果精度的准确性。我国早期发展无人机影像处理技术时，在大比例尺的基础测绘工程过程中，空三加密是当时的主要瓶颈。后来经过综合的运用多项相关的先进技术，以及科学的处理方法和策略，才得以解决这个问题。目前，空三加密多是采用我国测绘科学研究院研究制作的PixelGrid这种高分辨率的远程低空遥感影像一体化测图系统。
2.2 大比例尺基础测绘工程影像数据预处理。无人机影像本身在航空测绘拍摄的过程中，所用到的摄影相机基本上都是非量测相机，所以其所拍摄到的影像图片也存在边缘上的光学畸变，所谓畸变现象在图E中可以看到。这种影像相片的边缘光学畸变，它已经改变了所拍摄区域的实际地面地形位置等方面。所以，在基础测绘过程中进行数据预处理可以更好的对影像图片进行矫正。
2.3 影像畸变改正。前面也提到了影像畸变，无人机影像航空测绘与传统航空摄影有所不同，我们所使用的低空遥感平台，通常情况下搭载的都是非量测摄影相机。就目前而言，我国国内在进行大比例尺基础测绘工程过程中，在无人机影像处理技术的运用领域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通单反摄影相机，它是用来配合定焦镜头来进行空中拍摄的。受到以上这些因素的影响和作用下，无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象，如图E所示。所以，我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差，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分别表示像素坐标系中像点的坐标，K1和K2为影像图片畸变系数，P1，P2表示偏心畸变系数。通过计算来对其进行还原。
结语
在大比例尺基础测绘工程中，运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点，所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中，像一些技术性的处理措施是非常重要的，它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率，更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。
参考文献
[1]姜丽丽，高天虹，白敏.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2013，36（07）：174-176.
遥感卫星影像处理技术范文第2篇
【关键词】无人机 遥感 关键技术
1 引言
遥感是以航空、航天摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术[1]。经过几十年的发展，遥感技术已广泛应用于资源调查、环境监测、情报侦察等各个领域，是开展经济建设、维护国家安全不可或缺的技术手段。
遥感系统由平台、传感、接收、处理等系统组成[2]，完成对探测对象电磁波辐射的收集、传输、校正、转换和理的全部过程，将物质与环境的电磁波特性转换成图像或数字形式。传统的遥感方式主要以卫星和大型固定翼飞机为承载平台，利用星载或机载传感器完成信息采集。受制于卫星回归周期、轨道高度、气象、以及空域管制等因素影响，传统的遥感方式缺乏机动快速的能力，很难满足常态化侦察和实时测绘的需求。
无人机是一种无人驾驶的航空器，经过近一个世纪的发展，已经形成了一个完整的体系。近年来，轻小型无人机成为热点，主要体现为重量越来越轻、体积越来越小，且结构上由固定翼转向旋翼，如大疆的四旋翼无人机，已在多个领域得到广泛应用。利用轻小型无人机进行遥感探测，具有成本低、实时性强、影像分辨率高、作业方式灵活等显著优点，可有效弥补传统遥感方式的不足，因而也是当前的研究热点。
本文以轻小型无人机遥感为背景，分析面临的主要问题，明确其关键技术，给出系统实现方案。
2 问题分析与研究现状
2.1 主要技术问题
轻小型无人机遥感尽管存在较大的优势，但受制于平台、载荷等因素，也存在着一定的局限性，主要体现在以下方面：
2.1.1 平台局限性
轻小型无人机由于自身质量较轻，受风的影响大[3]，影像航向重叠度和旁向重叠度都不够规则，影像倾角过大，且倾斜方向没有规律，对地图测绘及目标识别而言，影像旋偏角大，影响测绘与识别的效率和精度。
2.1.2 飞行高度局限性
轻小型无人机通常飞行高度较低，由于相机焦距限制，容易造成单张影像像幅小、像对多，其数据处理的工作量将会有较大增加。
2.1.3 载荷局限性
轻小型无人机由于结构尺寸较小，其载荷的摄影基线较短，影响测绘成果的高程精度；且所搭载的相机多为非专业量测相机，存在较大畸变，所获取图像需要进行较为严格的前期矫正和后期处理。
由以上可看出，轻小型无人机遥感由于自身条件等原因存在一定局限性，而这种局限性最终体现在影像处理的复杂度进一步提高，虽然遥感影像的处理技术已大体成熟，但是基于无人机影像特点的处理方法还有待更深入的探究。
2.2 研究现状
围绕轻小型无人机遥感的主要问题，国内外学者们提出了很多方法。针对影像校正，传统方法有共线方程校正法和多项式校正法。刘异等人[4]提出了一种以分块方式提取图像中心区域特征点对图像进行几何校正的方法；徐秋辉[5]提出了一种基于POS参数的几何校正方法。针对无人机影像拼接，目前研究的主流是基于特征匹配的图像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法，具有较强匹配性和良好的鲁棒性，但算法复杂度高；陈信华将SIFT算法与最小二乘法结合，实现影像的匹配与拼接。针对影像融合，目前主流的方法有直接平均融合法、加权平均融合法等[7]。
3 关键技术
基于以上分析，我们提出轻小型无人机遥感的重点研究方向，如下所示：
3.1 航线规划
传统的航线规划采用外接矩形包含任务区域的方法进行航摄，效率较低且容易生成较多无效的影像数据。研究如何在不规则任务区域进行高效的航线规划，将有效降低后期处理的工作量。
3.2 影像校正
通常的几何校正需要在航摄区域布设一定数量的地面控制点，但在野外、灾害发生区域等很难得到实测控制点。研究无地面控制点辅助的情况下，如何实现精确的影像几何校正是一个必须关注的问题。
3.3 影像拼接
影像拼接的基本任务是将多幅小范围影像序列拼接成有价值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法应用于无人机影像匹配具有精度高、鲁棒性好等优势，但运算量大，无法实现实时匹配。进一步研究兼顾精度和运算速度的算法仍有必要。
3.4 影像融合
轻小型无人机在获取影像时，由行姿态不稳定，以及影像存在光强和色彩差异，影像拼接线附近会有明显的边界痕迹和颜色差异，因此需要对拼接后的影像进行融合处理。传统的加权平均算法是根据固定的矩形重叠形状进行权值分配，但影像拼接后的重叠区域往往不规则，较难满足实际需求。
4 系统实现方案
轻小型无人机遥感系统的总体结构如图1所示。
轻小型无人机遥感系统由三部分构成，分别是控制系统、无人机遥感平台、影像处理系统，其功能如下：
4.1 控制系统
完成无人机航线规划和飞行控制，前者设定无人机的飞行路线，规划飞行任务；后者用行时的实时控制和交互操作。
4.2 无人机遥感平台
该平台是无人机遥感系统的传感器承载平台，由四旋翼无人机、相机、云台、GPS定位系统、以及数传系统等组成，完成对地连续垂直拍照任务，并将其相应位置及飞行状态数据实时回传。
4.3 影像处理系统
该系统对遥感影像进行处理，包括矫正、拼接、融合等。在此基础上，系统可面向具体应用进行扩展，如影像查询与浏览、地图测绘、农林普查、战场侦察、变化检测等。
系统的运行流程如图2所示。
在每次实施作业之前，需对探测区域进行分析，确定飞行航线，然后将该航线注入到遥感飞行平台；遥感飞行平台在控制系统及GPS的协助下，按既定计划进行航摄，获取预定区域内的影像序列；当航摄任务结束后，将所获取的影像回传至影像处理系统，完成校正、拼接、融合等处理，并进行剖分存储。进一步的应用则需针对处理后的大幅影像进行像素和特征处理，从而发现有价值的目标信息。
参考文献
[1]Kemper G.New airborne sensors and platforms for solving specific tasks in remote sensing[C]//ISPRS Congress.Melbourne，Australia，2012.
[2]Li Deren，Sui Haigang，ShanJie. Discusion on Key Technologies of Geographic National Conditions Monitoring[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University，2012，37（05）：505-512.
[3]Lin Zongjian.UAV for Mapping-Low Altitude Photogrammetric Survey[J].ISPRS，2008：1183-1186.
[4]⒁欤李玉霞，童玲.无地面控制点的无人机遥感影像几何校正算法[J].测绘通报，2012（07）：57-59.
[5]徐秋辉.无控制点的无人机遥感影像几何校正与拼接方法研究[D].南京：南京大学，2013.
[6]Lowe D G.Distinctive image features from scale-invariant key points[J].International Journal of Computer Vision（1）：20，2004.
[7]程多祥.无人机移动测量数据处理[M].北京：测绘出版社，2015（09）.
[8]周培德.计算几何-算法分析与设计（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2008.
作者简介
陈敏（1969-），女，江西省南昌市人。博士。副教授。主要研究方向为计算机应用、图形图像处理。
遥感卫星影像处理技术范文第3篇
[关键词] 遥感；城市规划；应用
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
遥感技术（Remote Sensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。
城市遥感信息是城市重要的信息资源之一，遥感技术在城市规划与管理方面的应用目标可以归纳为：快速实现城市范围国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查，系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系，按不同层次、不同内容编制系列基础图件，客观、真实、系统地反映城市的建设成就和存在问题，为制定城市国民经济和社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供科学依据。
二、遥感资料的制图应用
1） 航天遥感制图
所谓航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中，针对具体应用需求，选择不同的传感器如：成像雷达、多光谱扫描仪等，通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新的图像数据，利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理，同时，借助应用区域现有较大比例尺的地形数据，对影像数据进行投影变换和几何精纠正，并从地形图上获得境界、城市、居民点、山脉、河流、湖泊以及铁路、公路等典型地貌地物信息和相应地名信息，进行相应的标注和整饰，制作数字正射影像图。
当前，高分辨率卫星遥感技术的发展已经到了一个前所未有的高度，法国SPOT 5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m，据估计，在未来两年内，更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行。这就使得卫星遥感技术突破了仅能进行定性分析的局限，而跨入定性和定量分析的新境界。因此，航天遥感制图应用也更为活跃，展示出非常好的前景，不仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测中有了典型应用，而且，国家863计划信息获取与处理技术主题重大课题还开展了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。此外，高分辨率卫星遥感影像还可提供立体像对，可用于直接生成DEM数据，甚至可以进行大比例尺地形图的获取与更新测绘。
用于遥感影像处理的专业软件如Erdas、PCI、ENVI、Er Mapper等都来自国外，软件比较成熟，功能较多，并且有些软件还将卫星传感器的参数引入影像处理中，以提高精度。近几年国产化遥感影像处理专业软件相继涌现，如ImageInfo、IRSA等，为遥感影像的广泛应用提供了具有自主知识产权的、高性价比的实用工具。 2） 航空遥感制图
所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的，选用不同的传感器：如：航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等，获取所需资料包括：航摄像片和扫描数据。其制图应用一般包括两大方面：
（1）摄影测量制图
在测绘领域中，摄影测量学已经是一门从理论到实践都非常成熟的学科。按照陈述彭院士主编的《遥感大辞典》给出的定义，摄影测量完全符合遥感的广义定义，与狭义定义虽不够贴切，但从总体上讲，它具有遥感的诸多特征。在我国应用摄影测量的原理和方法测绘地形图有相当长的历史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形图的测绘，基本上都采用摄影测量方法施测。在城市测量方面，由于要求成图比例尺较大，过去由于航测仪器及作业水平的局限一直徘徊于有关实验，主要原因是，对于平面精度，只要工序控制完善尚能满足要求，但高程精度难以满足《城市测量规范》的要求。而近年来，计算机技术的发展给摄影测量制图带来了新的发展和变化，不仅在内业测图仪器上实现由测绘线划图到直接测绘数字地形图的转化，而且诞生了抛开了传统的摄影测量仪器设备，以软件实现地形数据采集与处理的数字摄影测量技术，这无疑是摄影测量技术发展史上的一次革命。数字测绘成果既可以通过硬拷贝输出获得线划图件，又可以借助相关的编码技术及格式转换接口，直接为GIS提供基础数据。
在我国测绘工作者的努力下，我国的数字摄影测量技术水平站在了世界先进的行列，这是中国测绘人可以引以为自豪的。与国外相关产品相比，具有我国自主知识产权的VirtuoZo NT和JX－4两大数字摄影测量系统，性价比更为出色，近几年迅速占领国内城市测绘的制高点，展示了极为广阔的发展前景。目前，应用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘与更新，已经非常普遍，很多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。
实践表明，应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新，平面精度完全可以满足规范要求，在高程精度方面需要进行特殊的处理（如铺面水准实测）。与常规地面测量相比，其主要的优势在于周期短、成本低。
（2）正射影像图制作
正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件，是将航摄像片的中心投影经过机械式的或数字式的纠正转变为正射投影形式而生成的影像图件。正射影像图制作的优势在于，生产周期短、成本低。
正射影像图分为“常规正射影像图”和“数字正射影像图”两大类，前者是通过影像拷贝和正射投影仪纠正工艺，以纸基或胶片基承载的平面型影像图件。后者则是应用数字摄影测量技术和工艺制作的以数字形式存在的影像图件，可以方便地输出成纸基或胶片基图件。目前，由于计算机技术和影像处理技术的发展，以数字形式存在的影像图件在生产技术上日趋成熟并不断完善，已经占据主导地位，并与方兴未艾的城市 GIS 技术相得益彰，应用广泛。特别是数字影像图在色彩处理方面的优越性，使其更具应用价值。
利用正射影像图勾绘地物图形进行地形图生产，就是曾经广为应用的像片图测图，这种技术现在仍然有其生命力，2000年实施的“数字海淀城市智能管理信息系统”就是利用城市航空遥感制作的1:2000正射影像图实现地物信息的勾绘并建立系统数据库的。从2002年开始，北京市每年都进行航空摄影，并利用航摄资料制作大比例尺数字正射影像图，逐渐积累将会形成一个记录北京市城市年度变化的信息丰富影像图库。同时，由于城市基本地形和像控点数据变化较小，形成了有效的可持续利用的DEM和像控点库，使正射影像图生产更为经济和快速。
在正射影像图上叠加某些地形信息，如道路信息、房屋信息等，制作复合式正射影像地形图，信息更为丰富，表现力更强，其在城市规划与管理方面的应用更具直观性。
三、遥感影像资料的规划设计应用
城市大比例尺地形图是城市规划设计、管理中应用最为广泛的一个图种，而遥感影像图在规划设计中的应用仍然举步维艰。1992年开展中德技术合作时，国内第一条完整的正射影像图生产线在建设部建成，建设部曾发文推广正射影像图在城市规划设计中的应用，但收效甚微。究其原因主要是，尽管城市大比例尺正射影像图或影像地形图对于城市规划设计的辅助作用要优于线划地形图，但其在城市规划设计及管理方面的应用没有形成易操作的技术思路和方法，没有充分地展示其功能特点和未来发展趋势。1996年完成的建设部科研课题《广州市大比例尺数字正射影像图制作及在城市规划中的应用》研究，应用航空摄影资料制作2054幅1：2000数字影像图和504幅1：5000伪彩色数字影像图，并建成区范围调查、绿化覆盖率调查、水系调查、重大违章建筑的监测等方面开展应用研究，取得了较好的效果，这是国内第一个大范围大比例尺正射影像图生产和应用的实例，是一次有益的、意义深远的成功尝试。
最近几年，由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展，数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃，其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘，生产市场也日益扩大，城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时，一般都要求开展数字正射影像图的制作。
在城市规划设计、建设和管理中，为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况，对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多，利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产，在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到，应用航空遥感信息进行生成数字高程模型（DEM）所需要平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集的采集，比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式，城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向，具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型，要想做得逼真，费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能，在计算机上非常逼真地再现城市现状，并可以多视角浏览，以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作，毫无疑问，其基础资料来源于各类遥感信息。
除此之外，近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视，它们面向城市的现实目标体进行信息的获取，对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。
转贴于 四、专题遥感调查与研究
城市规划、建设和管理是一个长期的过程，是一个包括城市方方面面的系统工程，与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关，因此，通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究，获得指导城市规划与建设的决策的信息，有着巨大的社会效益和经济效益，对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。
遥感图像资料是地表光谱特征通过大气层的传播，被航空或航天传感器接收记录为光谱数据，或直接反映在感光介质上成为像片资料。不同的地表覆盖，不同的地物特征，反映为遥感资料的不同色度值、亮度值，它们是地表反照率的函数，为计算机自动分类和准确的目视判读提供了可能，从而提高调查工作的效率和效益。
卫星遥感信息覆盖的范围大，虽然其分辨率有限，但对于宏观定性分析，有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始，我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多，分辨率大大提高，其信息可应用于大范围的区域规划，尤其城市群的规划建设，有巨大效益，应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究，如：1）城市土地利用现状调查；2）城市历史变迁动态研究；3）城市水系调查；4）城市道路网络调查；5）城市污染源分布调查；6）城市垃圾调查；7）城市热岛效应调查；8）城市绿化现状调查；9）城市在建工地调查；10）城市旧城改造调查；11）城市防汛设施分布调查；12）城市违章建筑现状调查等等。由具有遥感信息判读经验的技术人员，对包括卫星遥感影像、彩红外影像、多光谱扫描影像以及历史遥感影像等资料进行人工判读识别，结合计算机模式识别与分类等专门技术提取相应的专题信息，然后进行实地调查核实，确定研究对象的性质、特征以及规模等。综合各专题的调查研究，制作专题图件，总结和分析城市建设的成就以及存在的问题，揭示城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系，提出对于城市可持续发展规划与管理决策等有现实借鉴价值的建议。
国土资源部将土地利用动态遥感监测列入新一轮国土资源大调查“一项计划、五项工程”中，对全国66个人口50万以上的城市进行土地利用变化监测，其成果直接应用于国土资源调查、耕地保护、规划和土地执法检查、土地利用管理及检查各地统计数据的可靠性，为土地管理的依法行政提供了真实可靠的信息支持。该项目最初是利用TM遥感数据，现在已经发展到利用分辨率为2.5m的SPOT 5卫星遥感数据，使监测信息更为准确，定量分析的置信水平更高。项目从1999年开始，目前仍在进行中。北京市于2001年开展了基于卫星遥感影像的土地利用详细调查工作，摸清了城市土地利用现状，为规划和土地管理决策提供了可靠的依据。建设部于2002年底开展全国城市规划监管和国家重点风景名胜区监管项目，也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的卫星遥感数据与地形、规划数据进行比对，发现和监管违法违规的建设活动，应用效果非常显著。
五、遥感信息的GIS应用
GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是一门新兴的边缘学科，是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系，是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从80年代初开始的二十年间，GIS在我国由探索到实际应用，经历了一个成绩辉煌的发展时期，在许多方面发挥了重要的作用。
我国的GIS研究和应用是以遥感为先导的，而且遥感技术和GIS技术同被列为数字时代的高新技术和核心技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分，也是城市GIS的研究对象。与矢量信息相比较，遥感信息的综合、多层次、多时相、形象直观的优点，可使GIS的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达，其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测，随着城市信息化的推进，大量的城市GIS的建设与应用，对城市空间信息的需求将越来越多，人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑，遥感技术将成为解决这一问题的最优的和最有发展前景的技术之一。
六、结语
目前，“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点，世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略，我国的“数字中国”规划已经提上议事日程，而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市的其它信息相比，有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入，因此，遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛，必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设，对于提高城市建设的决策、规划和管理水平，提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。
转贴于 [参考文献]
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[3] 杜道生，陈军，李征航. RS、GIS、GPS的集成与应用. 北京：测绘出版社，1995
遥感卫星影像处理技术范文第4篇
智慧地球的蓝图越来越生动,但要让地球具备感知能力,首要条件就是为地球穿上影像的“外衣”。WorldView-2卫星成倍地提高了DigitalGlobe公司的影像采集能力,并帮助用户快速更新世界范围内的影像。
日前,天目创新公司召开用户大会并了WorldView-2新产品。DigitalGlobe公司全球副总裁Rafay Khan认为,未来高分辨率卫星将有广泛的应用前景。我们有理由相信,随着传感器技术的不断发展,人们将能通过卫星影像获得地表、地下的各类信息,对这些信息的分析和利用将极大地促进智慧地球的建设。
DigitalGlobe公司首席科学家Kumar Navulur博士针对WorldView-2的8个波段的技术特点和应用做了详细讲解。2009年10月发射的WorldView-2卫星是世界首颗能够提供8个波段多光谱数据的高分辨率商业卫星,其多光谱波段地面分辨率为1.84米,全色波段达到0.41米,飞行高度达770千米。因此,在地质矿产、环境保护、地表监测、海岸线与海洋环境、林业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)的商业卫星,它的运转更加灵活,可以更精确地瞄准和扫描目标。同时,WorldView-2卫星凭借其独有的大容量系统,便于实现卫星更高容量、更快回访。目前,该卫星的采集能力为每天80万平方公里。WorldView-2每年的成像能力已经相当于地球陆地面积的3倍,卫星所独有的快速反应能力、先进的成像技术和高清晰度的卫星拍摄能力,能够满足客户多样化的需求。2007年DigitalGlobe公司曾发射了WorldView-1卫星,提供0.5米全色卫星影像数据。而如今,加强版的WorldView-2卫星可以像笔刷一样,单个轨道就可以采集面积更大的地区的多光谱影像,提高了影像采集的效率。
遥感卫星影像处理技术范文第5篇
关键词：物联网工程；遥感影像处理；教学改革；c++程序设计
1、背景
物联网（the intemet ofthings）作为21世纪我国战略性新兴产业，有着广阔的应用领域和巨大的市场需求。《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程，包括智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。作为培养物联网应用技术专业人才的学科，物联网工程专业在20：10年被教育部批准成立。物联网涉及的研究与应用领域非常广泛，如何在高校的教学实践环节中设置与高校特色相匹配的课程体系，成为我们必须考虑的首要问题。作为智慧地球应用可持续发展的技术保障，gnss（globalnavigation satellite system，卫星导航，地理信息，遥感）与物联网结合被用于多个专业领域。
遥感信息技术是空间信息科学技术的重要组成部分，也是物联网应用中的重要组成部分。近年来，随着空间技术、大测绘技术、计算机技术、软件技术、信息技术、数字图像处理技术等相关领域的进展，遥感技术得到了快速发展，全国众多高校先后开设了与遥感相关的专业和课程。在图像处理方面，由于c++代码执行效率高，有着丰富的类库可供程序直接调用，被广泛用于物联网工程的应用研究中。此外，vc++提供了各种功能强大的开发向导，使之成为遥感图像预处理、色彩增强和专题地类解译的最佳选择。图1所示为基于c++程序设计的遥感影像处理流程。众多科技工作者已经采用c++或vc与其他编程语言混合的模式开展遥感信息提取、影像处理等研究工作。针对传统c++语言的教学与改革，有教育工作者作了相应的研究，并对非计算机专业的c++教学工作进行了探索。然而，针对物联网工程专业中的遥感信息处理，如何将c++课程教学与本专业的应用领域相结合成为亟须解决的问题。
2、教学方法革新
良好的教学方法是提高教学质量的重要保障。传统的c++教学中，教师侧重于讲授，而学生则被动接受。当整个课程结束时，虽然教师已讲授了所有要点和关键点，但学生掌握的只是大量的离散知识点，无法系统学习到课程的体系结构和精髓，更不会自如地应用c++去解决实际问题。同时，学生对为什么要学习编程技术，学完有什么用并不明确，导致学习的主动性不高。因此，革新传统教学方法是提高本课程教学效果的前提。
2.1 编程兴趣培养
在遥感影像的处理和分析过程中，有许多现成的应用软件可供选择，如著名的erdas、envi、pci、arcgis等。学生在实际操作这些软件时，只是选取特定的集成模块，输入规定的参数后便可得到最终的处理结果，且容易被每一次影像处理后的效果所吸引，但并不明白具体的处理细节如何实现。教师可以根据学生普遍感兴趣的操作模块，选择其中有代表性的应用案例，讲明c++关键程序原理和具体实现流程，让学生自己动手去编程实现；并说明这些功能模块并不是最优，尚有很多改进空间，以此激发学生自己研究算法并编程实现。最终，让学生明白所学专业和编程语言之间的紧密关系，增强专业兴趣和编程兴趣，增加学习的积极性和主动性。
2.2 互动教学方法
现阶段，各高校都已经实现了多媒体辅助教学。教师通过ppt将所讲授内容展示给学生，节约了大量板书时间，提高了工作效率，增加了单位课时的信息量。但是，编程是一门循序渐进的课程，c++语言从语法上有对c语言的继承，但也有大量的变化。这些变化的部分可以通过ppt直观展现给学生，但要加深印象效果却不佳。在一些市场化的计算机软件培训中，培训师采取的是动手演示操作过程，让学员跟着模仿操作，进而学会实际操作步骤，加深流程的实现环节。同理，可以将这种教学方法引入到课堂教学中。教师讲授完一个知识点后，不要直接用ppt显示一个完整的实例程序段，而是直接打开c++编程环境，手工输入这个程序段，一边输入一边解释每一个变量是怎么定义的，每一个程序片段要实现哪些功能，其中涉及哪些语法和变量；最后，显示编程效果，验证程序段的可靠性。在整个互动的教学过程中，学生直观看到了一段程序的实现过程，理解了输入
数、运算过程和输出结果的相互关系，会加深其记忆和理解。同时，采用互动的方式，挑选学生到讲台上实现一个编程过程，并在敲打代码的时候给台下的学生讲解，加深知识点的掌握和记忆。经过这个锻炼过程，学生在编程时会不由自主地模仿编程细节，达到灵活掌握相应知识点，养成良好编程习惯的目的。
2.3 理论联系实际
传统教学中，受限于学时、教学条件等因素，教师无法将每一个知识点都与实际应用相联系，而是中规中矩地讲授语法知识，导致学生学完所有知识点后，不能将其组合起来实现一些基本功能，更别说解决复杂的实际问题。学习编程的目的是为了解决实际问题，而这种讲授方式显然违背了编程语言学习的初衷。因此，教师在讲解每一个知识点的过程中，应该与专业背景和实际应用联系起来。比如：对矩阵的处理是c++语言的一项基本操作，而遥感影像的数字化存储采取的就是矩阵存储方式；还有指针的操作，对影像数据的颜色操作就有基于指针的检索。通过这种理论联系实际的教学方式，学生自然而然就将所学的c++语言知识点与本专业知识联系起来，对提高编程水平和解决专业问题都很有帮助。
3、教学内容革新
