成像光谱仪图像数据特征和实时处理系统

一、引言本文通过分析成像光谱仪图像数据的特征,提出减少和压缩成像光谱仪数据率的可能性和实施方案,并研制了一套成像光谱仪图像实时处理系统。成像光谱仪以它高光谱分辨率的强大优势而将成为90年代新型的遥感仪器。它把传统的二维空间遥感技术与光谱仪的技术有机地相结合发展成“图谱合一”的三维遥感技术。为了探测到地物光谱的吸收和反射特征,目前的成像     

CCSDS压缩算法对高光谱数据质量的影响研究

成像光谱仪能够探测获取目标的空间信息和光谱信息,逐渐在军事/民用遥感领域广泛应用.然而随着成像光谱仪的空间分辨率和光谱分辨率的提高,数据量也飞速提高.受数据下行链路带宽限制,星载高分辨率成像光谱仪所获取的海量数据必须进行有损压缩,而采用有损压缩又带来了一个关键问题:有损压缩所造成的数据失真究竟会对高光谱数据质量及后续遥感应用造成怎样的影响.本文基于CCSDS压缩算法的两种压缩方案,从统计性能、辐射性能、空间性能、光谱性能和应用性能5个方面,系统性分析了数据压缩对高光谱数据质量造成的影响.结果表明,利用高光谱数据的高谱间相关性,采用谱间去相关与CCSDS空间数据压缩相结合的方案,与直接采用CCSDS进行空间数据压缩的方案相比,具有更好的压缩性能,对高光谱数据质量造成的影响更小.     

高光谱图像的无损压缩研究进展

随着成像光谱仪的普及应用,遥感图像的空间分辨率、谱间分辨率、时间分辨率越来越高,使得成像光谱数据量迅速增长,对海量数据进行有效的压缩成了遥感技术发展中迫切需要解决的一个问题.由于有损压缩可能会丢掉对进一步处理非常有用的信息,通常采用无损压缩方法.本文首先介绍了高光谱图像的特点和无损压缩的基本原理,然后综述了高光谱图像无损压缩的研究进展,最后展望了研究前景.     

成像光谱技术在土地利用动态遥感监测中的应用研究

随着数字化调查技术的发展，国土资源管理对土地利用动态遥感监测提出了更高的要求，目前主要采用的多光谱数据由于受光谱分辨率限制以及“同谱异物，同物异谱”现象的影响，难以满足管理需要。成像光谱数据具有较高光谱分辨率。在类别细分方面具有一定的优势，在当前土地利用动态遥感监测中具有一定的应用潜质。该文针对成像光谱数据特点，探索了与成像光谱数据相适应的土地利用动态遥感监测方法，提出了异常光谱检测法，该方法在试验区应用中取得了良好效果。     

基于MODIS数据的积雪监测

通过对遥感卫星资料中云和雪的光谱特征的分析,提出利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)红外、可见光谱段数据进行云、雪监测和分离的方法;并提供监测实例来说明利用MODIS数据可进行积雪监测。     

航天成像光谱仪CHRIS在内陆水质监测中的应用

欧空局2001年10月22日成功发射的PROBA卫星上搭载了紧密型高分辨率成像光谱仪（CHRIS），它可以提供高光谱分辨率、高空间分辨率和多角度的遥感数据，它代表了新一代的地球观测数据源。CHRIS有5种工作模式，其中模式2是专门为水体研究而设计的，它在400～1 050 nm的可见光至近红外有18个波段，每个波段数据的空间分辨率是17 m。CHRIS数据的高光谱分辨率、高空间分辨率和多时相覆盖的特点为内陆水质监测提供了有利条件。为了验证CHRIS在内陆水质监测中的具体应用，在太湖梅梁湾开展了水面综合试验，在梅梁湾均匀分布的14个水面采样点分别测量了水面光谱和水质参数。利用这些数据，同时结合CHRIS数据的光谱特征，建立了叶绿素浓度反演半经验模型，应用于CHRIS图像反演了太湖梅梁湾的叶绿素浓度分布图，并取得了较好的结果。最后指出CHRIS数据不但在内陆水质监测中具有巨大潜力，而且CHRIS遥感器是今后内陆水质监测卫星遥感器的典范。     

航空高光谱遥感的发展与应用

概述了成像光谱遥感技术的内涵、高光谱数据的特点、成像光谱仪的主要类型、数据处理软件以及光谱数据库建设等内容。在此基础上,综述了航空成像光谱技术在海洋、环境资源勘探以及植被与生态遥感等方面的应用现状。最后对高光谱遥感技术的发展方向提出了几点建议。     

基于分形理论的高光谱图像压缩算法的研究

高光谱图像是由成像光谱仪在不同光谱波段获得的序列图像,在二维遥感图像的基础上又增加了光谱维的信息。与传统的遥感数据源相比,高光谱数据同时具有空间冗余和谱间冗余的特点。该文在分形理论的基础上,利用分形压缩编码的高压缩比特性,并针对高光谱图像的特点,将分形理论和高光谱图像相结合,设计了一个三维分形压缩编码算法,在去除图像空间相关性的同时,去除了波段图像之间的相关性。     

干涉成像光谱遥感技术发展与应用

干涉成像光谱技术是遥感技术与应用的前沿与热点,因其高通量、高光谱分辨率和高成像稳定性等特点带来的巨大应用潜力而受到各国的普遍重视。从干涉成像光谱技术基本原理出发,系统回顾并评述干涉成像光谱数据在光谱复原、定标、大气校正三方面的主要进展,同时对国内外干涉型成像光谱仪的发展与应用加以介绍,指出基于HJ\|1A超光谱成像仪开展相关工作是加快我国干涉成像光谱技术发展的有效途径。     

基于MODIS大气产品的天宫一号高光谱成像仪数据大气校正研究

天宫一号(TG-1)搭载的高光谱成像仪获取了大量的高光谱数据,可用于国土资源、农林业和油气矿产等领域的研究。但由于遥感成像时会受到大气的干扰,因此需要首先进行大气校正,消除大气的影响,才能进行遥感定量分析与应用。利用准同步的中分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)大气参数产品,结合6S辐射传输模型对天宫一号高光谱成像仪数据进行大气校正,并利用地面测量光谱和同步MODIS反射率数据对结果进行了验证。结果表明:经过大气校正后,天宫一号高光谱成像仪数据和地面测量光谱一致性较好,所有样点的相关系数都大于0.97,最大均方根误差为0.088。和MODIS反射相比,各波段回归直线的斜率接近1,且R²都大于0.8。     

成像雷达在森林生态研究中的应用

首先介绍了在森林生态应用中使用的成像雷达系统,接着分析了成像雷达在森林生态研究中的应用,包括森林类型识别与分类、生物量估测和森林动态变化监测方面的应用,最后提出了在不同森林生态应用中应该选择的最佳雷达参数。     

中国遥感软件研制进展与发展方向——以像素专家PIE为例

随着航天航空遥感技术的飞速发展，立体式、多层次、多视角、全方位和全天候对地观测的时代已然到来。如何激活数据价值，更好地服务行业应用，满足快速增长的遥感应用需求，成为遥感企业面临的迫切课题。遥感图像处理软件作为遥感数据与行业应用的桥梁，在遥感产业化过程中发挥着不可替代的作用。本文概述了国内外遥感卫星数据和遥感软件发展历程，通过中国国产遥感图像处理软件——像素专家（pixel information expert，PIE）阐述了国产遥感软件的研制进展、典型应用和未来技术发展方向。PIE软件具有多源遥感载荷全方位支持、全谱段要素信息智能提取、多行业全业务链深度融合、海量遥感数据快速处理和自主产权程序完全可控等5大核心能力。未来将加强与大数据、云计算和人工智能等技术前沿领域的交叉融合，提升遥感数据分析处理、知识挖掘与决策支持能力，实现遥感数据的按需获取快速传输和专题信息聚焦服务。     

干涉型超光谱成像仪星上定标方法研究

介绍一种应用于星载干涉型超光谱成像仪星上相对定标的方法，采用这种方法，可以实现全孔径、部分视场的相对辐射度定标及光谱定标。     

Offner成像光谱仪的设计与航拍实验

介绍一种Offner结构高分辨率推扫式成像光谱仪的设计,包括光学结构设计、数据获取与存储系统配置、基于数据库的光谱图像拼接软件设计以及成像光谱仪波长标定和辐射标定方法.其次介绍成像光谱仪在青藏高原陆面敏感因子航空遥感实验中的使用情况,包括实验概况、成像光谱仪及其采集系统在机舱内的安装调试、光谱仪的航拍参数以及航带光谱图像的拼接处理,最终获取到高分辨率的高光谱图像立方体.仪器的首次航拍飞行实验取得预期成果.     

成像光谱图像分类技术研究进展

分类是遥感图像分析处理的一个重要环节,它是各种高级应用的基本前提.成像光谱遥感作为遥感领域一个新的发展方向,在提供更为丰富的光谱信息的同时,也使得传统的分类技术面临诸多新的挑战.本文从特征提取和分类器的设计两个方面对成像光谱图像分类的主要研究进展进行了论述.     

紫外遥感光谱仪地检系统的设计与实现

为了给紫外遥感光谱仪的研制提供测试环境，充分测试紫外遥感光谱仪的功能和性能，基于光谱仪的实际测试需求设计了紫外遥感光谱仪地检系统；紫外遥感光谱仪地检系统由一块通讯数传板卡、一台高性能计算机和两个地检软件组成，适用于光谱仪单机、整机、整星等多种研制状态；硬件方面，通讯数传板卡选用的FPGA芯片是spartan-6系列的XC6SLX25；软件方面，两个地检软件分别是异步422控制软件和同步422快视软件，均在QT平台，使用C语言，采用多线程的编程思想实现；异步422控制软件不仅可以控制光谱仪执行功能还可以实时监视光谱仪状态；同步422快视软件除提供基础的数据储存解析和显示功能外，还具有比特位移除判别遥感包、图像伪彩色、时变线、光谱曲线高斯拟合等数据处理功能；经过多次试验验证，紫外遥感光谱仪地检系统运行稳定功能齐全，提高了仪器装调、定标和测试效率。     

智能遥感：AI赋能遥感技术

随着人工智能的发展和落地应用,以地理空间大数据为基础,利用人工智能技术对遥感数据智能分析与解译成为未来发展趋势。本文以遥感数据转化过程中对观测对象的整体观测、分析解译与规律挖掘为主线,通过综合国内外文献和相关报道,梳理了该领域在遥感数据精准处理、遥感数据时空处理与分析、遥感目标要素分类识别、遥感数据关联挖掘以及遥感开源数据集和共享平台等方面的研究现状和进展。首先,针对遥感数据精准处理任务,从光学、合成孔径雷达等遥感数据成像质量提升和低质图像重建两个方面对精细化处理研究进展进行了回顾,并从遥感图像的局部特征匹配和区域特征匹配两个方面对定量化提升研究进展进行了回顾。其次,针对遥感数据时空处理与分析任务,从遥感影像时间序列修复和多源遥感时空融合两个方面对其研究进展进行了回顾。再次,针对遥感目标要素分类识别任务,从典型地物要素提取和多要素并行提取两个方面对其研究进展进行了回顾。最后,针对遥感数据关联挖掘任务,从数据组织关联、专业知识图谱构建两个方面对其研究进展进行了回顾。除此之外,面向大智能分析技术发展需求,本文还对遥感开源数据集和共享平台方面的研究进展进行了回顾。在此基础上,对遥感数据智能分析与解译的研究情况进行梳理、总结,给出了该领域的未来发展趋势与展望。     

微机遥感图像处理系统MRSIPS

MRSIPS是面向遥感应用的遥感图像处理系统与地理信息系统的综合系统,该系统具有二个重要功能:(1)用遥感数据更新 GIS 中的数据,(2)将GIS中的信息和遥感信息进行综合分析,提高分类精度