1、遥感技术发展与ENVI应用主要内容 基于摄影测量图像处理 基于遥感科学图像处理 图像分类与遥感反演 自然资源调查 生态环境监测 灾害应急监测 图像接收与处理 数据管理 数据分发 传感器设计与制造 卫星发射卫星传感器制造与发射图像获取与运营行业应用图像处理与分析无人机遥感蓬勃发展的对地观测技术遥感影像数据的“大”“三高”品质空间分辨率高光谱分辨率高时间分辨率高3月20号3月22号同时具备多种特性灰度分辨率大幅宽多载荷典型代表：高分六号“三高”+宽框幅 2018年6月2日发射，2019年3月21日正式投入使用，设计寿命8年 高分辨、宽覆盖、多谱段、高动态范围、大姿态角机动PMS主要参数 空间分辨率

2、：全色2m、多光谱8m 幅宽：95km 多光谱谱段：蓝/绿/红/近红外 单景影像文件5G，融合后WFV主要参数 空间分辨率：16m 幅宽：280 x860km 多光谱谱段：蓝/绿/红/近红外+紫外/红边4个波段 单景影像文件13.5G高光谱遥感时代的来临美国-Hyperion/EO-1欧空间-CHRIS/PROBA中国-HSI/HJ-1A30m/242个波段510nm/3552577nm17、34m/1862个波段4001050nm100m/110-128个波段5nm/450950nm中国-AHSI/GF-5中国-OHS/珠海一号10m/32256个波段2.5nm/4001000nm30m/3

3、30个波段5nm/4002500nm中国-高光谱业务卫星30m/166个波段10nm/-蓬勃发展的国产对地观测2014-2015 基本形成国家民用空间基础设施骨干框架2016-2020 基本建成国家民用空间基础设施体系2021-2025 建成技术先进、全球覆盖、高效运行的民用空间基础设施体系在轨在轨1212颗左右颗左右高分辨率卫星服务能高分辨率卫星服务能力力：2 2.5 5米级米级民用陆地卫星全球观测资料获全球观测资料获取能力取能力：1 1天天2 2次次体系论证与卫星工程研制商业遥感卫星在轨在轨4 4颗左右颗左右高分辨率卫星服务能高分辨率卫星服务能力力：0 0.5 5米级米级在轨在轨2525颗

4、左右颗左右全球观测资料获取能全球观测资料获取能力力：1天天4次次高分辨率卫星服务能高分辨率卫星服务能力力：0 0.5 5米级米级在轨在轨8 8颗左右颗左右在轨在轨3030颗左右颗左右形成多尺度形成多尺度、近实时观测近实时观测能力能力高分辨率卫星服务能高分辨率卫星服务能力力：1 1米级米级高分数据自给率高分数据自给率：6060%高分数据自给率高分数据自给率：8080%全球观测资料获取能全球观测资料获取能力力：1 1天天2 2次次全球观测资料获取能全球观测资料获取能力力：1 1天天6 6次次高分辨率卫星服务能高分辨率卫星服务能力力：1 1米级米级高分数据自给率高分数据自给率：4040%数据来源中国

5、资源卫星应用中心展示：太空中的卫星拍摄多特性卫星哨兵2数据应用 9月24日晚上8点,衡阳市衡东县杨桥镇月山村突发山林火灾。2-3天能获取该地区影像9月25日9月25日9月25日9月30日9月30日信手拈来的遥感影像数据遥感图像管理与共享技术遥感图像储存管理与共享第一代 传统资源管理器 硬盘、很多硬盘 本地共享 FTP服务器 解决Web共享遥感图像储存管理与共享第二代 图像文件（块/文件储存）+元数据模型+数据库管理+Web共享网站 解决查询+Web共享美国USGS全球遥感资料共享网中国资源卫星应用中心卫星数据共享网风云卫星遥感数据服务网遥感图像储存管理与共享第三代 面向对象的云储存 扁平化的组

6、织结构数量不会影响检索效率 Restful接口便于共享 非常适用非结构化数据存储（图像）高效写入 成本低，普通X86服务器即可满足遥感图像共享 两大前沿共享技术 S3标准云储存服务 无切片快显服务本地文件共享Web文件目录共享Web Services影像切片底图服务（天地图、Google Map等）无切片快显技术Web Services 目录服务全球Landsat GLS影像服务DG公司的Geospatial Big Data服务S3标准云储存服务Sentinel on AWSLandsat on AWSPlanet on AWS标准化遥感影像产品 哨兵-2标准化产品 Level-1C：经正射

7、校正和亚像元级几何精校正后的大气表观反射率产品。原幅宽290km-标准化100kmx100km类似：Landsat、Planet等标准产品数据展示：云储存+在线遥感应用百花齐放的遥感图像处理技术智能化、去“专业性”发展的遥感图像处理软件遥感图像产品 技术路线：摄影测量的思路，处理卫星遥感图像，常被称为测绘产品生产、DOM生产等。关键字：空三计算、区域网平差、正射校正、匀色等。产品特点：RGB三波段真彩色、无缝镶嵌产品等。应用：GIS系统底图、地理要素提取参考底图等。遥感底图产品 技术路线：遵守遥感科学进行预处理处理，尽量保留光谱信息。关键字：辐射定标、大气校正、图像配准、几何校正、图像分类、光

8、谱指数等 产品特点：单波段索引色图像、单波段灰度图像、专题图等 应用：遥感各领域应用遥感专题产品遥感底图产品真彩色正射影像图无缝镶嵌遥感图像地理要素提取底图遥感专题产品NDVI光谱指数图像海水温度图像遥感图像分类图作物长势与病虫害监测结果水质参数反演遥感软件系统的架构遥感桌面系统云遥感服务平台企业级遥感平台系统专业性通用&专项业务化定制影像&功能服务平台&工具Web&云计算硬件+软件+数据按需获取资源业务应用系统遥感桌面系统：打开数据-处理数据ENVI支持绝大部分的国产卫星打开高分五号AHSI例子：灵活应用工具 用户：某地级市国土局 需求：基于高分一号、高分二号得到RGB、8bit的真彩色图像

9、。要点：每隔几天需要生产一次，每次大约十几景。桌面软件处理流程：全色/多光谱正射校正图像融合8bit拉伸真彩色增强输出TIF格式例子：灵活应用工具 解决方案：1.利用ENVI Modeler构建流程批处理工具2.ENVI Modeler中生成ENVI扩展工具遥感桌面系统：ENVI遥感图像信息提取方案人工解译经验知识光谱自动分类灰度分割非监督分类传统监督分类平行六面体最大似然最小距离马氏距离专家知识决策树分类经验总结CART算法C5.0算法机器学习支持向量机神经网络随机森林SoftMax面向对象图像分类监督分类规则决策树分类目视解译深度学习基于TensorFlow的Deep Learning光谱

10、分析地物识别混合像元分解定量反演变化检测图像比较法特征变化光谱变化图像变换分类后比较传统基于像素的图像分类面向行业/领域信息提取工具船只提取、植被反演、水深反演、植株提取面向行业应用的信息提取 用户：某农业公司 需求：基于4cm无人机图像，提取果树植株分布信息。前期用户方法：人工目视解译 大约15株/分钟面向行业应用的信息提取 我们的解决方案：ENVI精准农业工具包-作物计数（Count Crops）工具准备影像和果园地块数据构建批处理模型批量处理普通ThankPAD T440P，16G内存，耗时16.5个小时，处理了1103个地块，提取得到389706颗果树。人工后期编辑局部结果欣赏棉花监测

11、：棉花出苗-棉花长势-棉花估产烟草补贴：以烟草株数作为补贴标准。类似的应用：棉花出苗、烟叶株数遥感桌面系统企业级遥感平台系统企业级是指那些为商业组织、大型企业而创建并部署的解决方案及应用。这些企业级应用的结构复杂，涉及的外部资源众多、事务密集、数据量大、用户数多，有较强的安全性考虑。在企业中，一般都会部署多个彼此连接的、相互通过不同集成层次进行交互的企业级应用，同时这些应用又都有可能与其它企业的相关应用连接，从而构成一个结构复杂的、跨越Internet的分布式企业应用群集。在线影像服务在线影像服务连接数据库连接数据库并行计算并行计算高性能计算高性能计算在线服务在线服务云计算云计算云储存云储存展

12、示：企业级遥感平台系统在线林火监测湖南气象科学研究所提供典型案例：洞庭湖生态遥感监测平台 基于专业的遥感模型，利用哨兵1、哨兵2和Landsat8数据实现洞庭湖地区的气象生态环境遥感监测。气象生态环境遥感专题产品：水面面积、土壤水分、水环境参数（叶绿素a、悬浮物浓度、水体污染指数）、植被长势、植被覆盖度 火灾监测专题图生成：多通道合成图、火情二值图、火点多通道合成图 基于企业级遥感服务技术，实现数据自动获取、处理、专题产品生产、入库管理、产品共享。基于行业业务流程，实现“无人值守”专题产品生产和“在线、按需”专题产品生产。湖南气象科学研究所提供典型案例：洞庭湖生态遥感监测平台基于云计算架构云计

13、算环境无人值守Web客户端生态遥感产品浏览系统生态遥感产品查询系统在线生态遥感监测系统在线林火监测系统操作系统数据库中间件硬件设施遥感基础软件?3 U运维系统服务管理任务管理服务提交参数管理数据储存与元数据库影像 数据影像专题数据其他数据储存与入库数据回传数据储存任务信息更新元数据信息入库应应用用系系统统信息集成共享服务数据检索数据定制数据导航数据下载数据浏览服服务务支支撑撑系系统统对象云储存服务器监控产品生产系统数据下载图像校正图像镶嵌与裁剪专题产品生产专题制图湖南气象科学研究所提供洞庭湖生态遥感监测平台业务流程（无人值守应用模式）扫描数据是否有数据任务信息无有任务信息任务列表服务管理数据下

14、载数据预处理专题产品生产图像渲染与专题图生成RGB图像合成快视图生成输出数据地址数据回传与存储执行任务数据入库8种专题产品：水面面积、土壤水分、叶绿素a、悬浮物浓度、水体污染指数、植被长势、植被覆盖度任务调度产品生产数据云储存洞庭湖生态遥感监测平台业务流程（在线、按需应用模式）云计算平台移动端浏览器Web应用端云计算主机云计算主机并行计算服务器并行计算服务器数据源Sentinel1/2、Landsat8 on 亚马逊S3HTTP REST遥感应用服务HTTP REST水环境监测模型植被长势监测模型林火监测监测模型数据在线获取图像裁剪与镶嵌洞庭湖水面裁剪水面区域掩膜水环境产品生产植被产品生产结果

15、统计与制图结果统计与制图水体区域识别数据获取数据规范化波谱指数计算密度分割专题产品生产快视图生成输出数据地址HTTP REST在线提交请求实时接收请求实时服务分析云遥感服务平台Google Earth Engine（GEE）数字星球引擎虚拟主机数据库计算服务遥感算法卫星数据轻量级Web遥感应用系统丰富多彩的行业应用已知滑坡体监控 背景：龙羊峡库区周边有若干个已知的滑坡体，每年定期采用传统测绘，如GPS布网等方式监测其形变，投入人力和物力较大。解决方案：基于免费S1数据+InSAR技术，以6/12个月为一个周期进行PS、SBAS量测，获取滑坡体沉降信息。遥感应用于环境污染溯源 背景：厦门市隘头潭

16、国控断面水环境质量管理（智慧环保平台一部分），可以自动读取全市23个水质自动站的水质实时数据，监测水质情况。但是，发生水质污染情况下，很难追踪污染源并采取治理措施。解决方案：基于遥感反演水质参数，包括陆域水环境：叶绿素、固体悬浮物、透明度、富营养化、总磷、氨氮、水温，海域水环境：叶绿素、无机氮、活性磷酸盐、海温。准备数据几何校正大气校正水面积提取图像裁剪水质参数反演结果渲染与制图成果分享CTSS=A*（B3/B2）bA*（B4/B3）2+B*（B4/B3）+C遥感应用于环境污染溯源 采用企业级遥感平台技术，作为子系统集成在智慧环保平台（J2EE架构）中，采用B/S的操作方式，实现了在线自动化处

17、理和分析，直接得到水质参数。厦门市生态环境局提供遥感应用于环境污染溯源通过定期的遥感影像解译分析，可以在较大范围内掌握水环境污染物浓度分布情况，从而能够更有针对性地进行巡查。通过对不同时间点的解译结果进行比对分析，可以清晰地掌握水环境污染因子的变化情况及治理措施的应用成效。遥感助力农情监测 背景：MAP（Modern Argriculture Platform），即“现代化农业技术服务平台”为全国1500多个农场提供农情服务，其中遥感为其中一种服务 挑战：10+万地块，每天几百个新增地块，每天需要处理。数据查询是否有数据订单信息无有数据地址数据镶嵌与裁剪光谱指数计算坐标转换图像渲染RGB图像合

18、成快视图生成任务信息结果数据结果数据自动回传到指定云储存地址，并完成入库。任务列表订单系统回传接收任务解决方案：云上S2数据+企业级遥感平台技术=“无人值守”自动生产作物长势图、巡田指导、冠层水分、生长状况图、变化监测图遥感助力农情监测 系统运行：每天从1300+景哨兵2卫星影像（数据量约1TB）中为92737个地块生产5种农情遥感产品（126682 个产品），并完成入库管理，这些数字每天都在增加。产品生产自动入库产品应用遥感助力农情监测总结 遥感数据越来越丰富，性能越来越好，遥感前景很美好。面向对象云储存是解决海量数据管理和共享的最佳途径，没有之一。遥感软件技术多元化发展，没有看到谁取代谁的迹象，甚至分类方法也不能被AI完全取代。企业级遥感平台技术是促进遥感“普适化”应用的一种有效途径。遥感技术大有可为。谢谢大家！下一个讲座：遥感业务化应用中的关键技术与实践