遥感技术在自然资源领域有很多的应用,包括环保、海洋、气象、林业、农业等,本讲座包括四个方面的内容:最新卫星影像和处理技术、自然资源中的遥感应用、新技术:云遥感技术、我们的服务。
1. 最新卫星影像和处理技术
2013年,有多颗卫星发射并提供数据服务,包括Landsat8、高分一号、环境一号C卫星。Landsat8延续之前卫星的优点,并优化和增加部分波段,免费提供下载;高分一号卫星为国家高分专项中的第一颗发射的卫星,拥有2米全色和8米多光谱的P/MS相机,以及WFV中分辨率宽幅相机——16米,800千米幅宽;环境一号C卫星是5米和20米分辨率的S波段SAR数据
ENVI5.0SP3完全支持这几颗最新的Landsat8、高分一号、环境一号C卫星的处理,包括数据读取与浏览、辐射定标与大气校正、图像融合、信息提取等。
图1:Landsat8 图像融合前后光谱信息保持的非常好(水体、植被、建筑物)
图2:面向对象方法从15米融合图像中提取蓝色建筑物信息
2. 自然资源中的遥感应用
从遥感影像中可以提取丰富的地物信息,如城市建设生态规划中,从WV2影像中可以获取水体深度、突然肥力等信息,可辅助植被的种植规划。
使用底部反照率独立水深测量算法可以反演浅海(<30米)水深信息,实测声纳数据验证:R2=0.72,可以满足一定的生成需求。使用光谱识别技术,构建目标波谱,利用ENVI光谱目标识别工具快速识别海面漂流物信息。
图3:NOAA利用多光谱影像监测海洋漂流物
从激光雷达数据上不仅能快速获取树木高度,还可以获取林冠半径、数量等信息。
图4:从LiDAR中获取树木参数和数量
合成孔径雷达SAR不受天气影响,并且包括相位信息,可用于水稻、玉米的监测和估产。也可以监测森林面积的变化,甚至可以估算树高和蓄积量。
图5:树高与相干性关系
图6:数据蓄积量与相干性的关系
IDL是一个非常方便的数据分析与可视化工具,很多的领域的科学家都选择IDL进行科学数据分析、可视化表达,如海洋学家、气象学家等。如在生态环境中经常要分析两种数据的相关性,如计算Pearson相关系数,IDL就提供了众多的相关系数计算函数。
图7:IDL开源软件IDL_GUIDE5
ENVI是一个非常方便的遥感二次开发平台,提供了众多遥感图像处理函数,基于IDL可以非常方便的进行二次开发。
图8:基于ENVI二次开发的4D气象可视化平台(WxWb)
3. 新技术:云遥感技术
ENVI原产商Eexlis VIS公司推出ENVI Services Engine(ESE)云遥感解决方案,以Web service 形式存在的IDL和ENVI,IDL和ENVI在云端分布式处理( on-line, on-demand ),通过HTTP REST 实现接口。服务器端可以实现可伸缩、负载均衡,支持任何中间件平台,支持多种客户端。
图9:ENVI Services Engine云遥感解决方案
ENVI Services Engine可以根据硬件条件部署在不同环境中,实现可伸缩和负载均衡的并行运算:
- 个人电脑——任务开发
- 企业级电脑—— 部署
- 集群电脑——部署
- 亚马逊公有云——部署
ENVI Services Engine(ESE)平台正在参与NASA的The Earth Observing System Data and Information System (EOSDIS)项目和国家地理空间情报局(NGA)的美国国家地理空间情报系统“The National System for Geospatial-Intelligence (NSG)”的建设。
云遥感技术是遥感领域未来发展的方向之一。
4. 我们的服务
Esri中国提供较为完整的遥感产品服务,专业的技术支持服务,丰富的网络资源服务,和实用的遥感培训班服务。
2012年年会上中国遥感应用协会将“中国遥感应用协会推广应用奖”颁发给了Esri中国,以表彰在遥感技术和应用推广方面所做的工作
图10:遥感产品服务
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