2012用户大会-遥感讲座分享 “遥感用用看——遥感技术与应用” 深圳遥感大会

2012年多颗遥感卫星相继上天或者投入使用,包括国产的资源三号、CBERS-02C、海洋二号星等,以及SPOT卫星家族后续卫星Pleiades。另外,在2006年2月国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中,确定了的16个重大专项之一的高分辨率对地观测系统(简称高分专项),计划在未来几年内发射多颗高性能对地观测卫星。

我们清楚地看到,遥感影像越来越丰富,质量越来越高,获取成本也越来越低。以前遥感影像只用作地理底图,如今得到了更加有效的应用,并且还可以将大量有价值的信息添加到GIS平台中,这使得遥感应用范围进一步扩大。

“遥感用用看——遥感技术与应用”专场包括4个主题,每个主题由若干个应用专题组成。

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1、ENVI5——新一代影像分析平台

ENVI5采用全新的软件界面,改进的图像处理方案;具有更多的流程处理工具,更便捷的ENVI功能扩展,能够帮助您高效地处理和分析数据。我们还公布ENVI5本地化的第一个成果——中文版ENVI5。讲座还公布了未来ENVI的发展方向。

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2、遥感GIS一体化——为GIS应用提供信息

影像在GIS应用中的角色逐渐由“背景底图”转变为“信息提供者”,从影像中可以得到丰富、及时的地理空间信息,为地理空间数据库的更新提供可靠的信息源。

应用专题一:秸秆焚烧遥感监测

每年夏收与秋收后,秸秆焚烧现象非常普遍。秸秆焚烧带来了很多危害,不仅严重影响大气环境质量,导致空气中总悬浮颗粒物数量明显升高,而焚烧产生的浓烟中含有大量的CO、CO2等气体,对人体健康产生不良影响,同时,还会造成能见度降低,甚至引发交通事故。

鉴于秸秆焚烧带来的种种危害,秸秆焚烧的监测变得尤为重要。而传统的监测手段(如逐点人工排查)具有效率低、覆盖率低、成本高等缺点。而遥感技术以其时效性、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测焚烧情况成为可能。

本应用专题以秸秆焚烧遥感监测为应用背景,详细演示了如何利用ENVI软件与MODIS数据进行疑似秸秆焚烧点的提取,并介绍对提取结果的几点扩展应用。利用MODIS的陆地产品提取秸秆焚烧点的处理流程如下:

1.选择数据源

2.热异常数据地理定标

3.火点信息提取

4.土地覆盖数据地理定位与镶嵌

5.农用地信息提取

6.疑似秸秆焚烧点提取

7.输出结果(制图输出)

8.确定技术流程,进行业务化应用

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应用专题二:城市用地遥感变化监测

介绍遥感动态监测知识,并以城市用地遥感变化监测为应用背景,从数据的选择、预处理、变化监测类型分析、方法的选择制定一个遥感流程,之后在ArcMAP中构建整个监测流程的业务模型,通过ArcGISServer发布成WebService,并在Web端构建应用。

地球表面信息每时每刻都在变化,遥感影像是我们监测地球变化最直接和权威的数据源,我们可以从遥感影像中可以获取的变化信息:海岸线、森林健康、城市扩张、农业生产、自然灾害、人为灾害、土地覆盖、冰雪范围、水面变化等。量测变化信息的方法可选择:简单的图像差异、特征变化、波谱曲线变化、图像变换、分类后比较等。

本应用专题以城市土地覆盖变化信息监测为应用背景,变化信息为植被覆盖和人工建筑物。演示如何构建遥感变化监测技术流程,并将整个流程部署到ArcGISServer企业级应用中,包括以下步骤:

  1. 选择数据源
  2. 图像裁剪、大气校正
  3. 特征指数计算
  4. 特征指数差值
  5. 变化阈值确定
  6. 输出结果
  7. 确定技术流程,构建业务模型
  8. 发布WebService
  9. 构建WebApplication

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3、SAR和LiDAR——多源化遥感应用

SAR和LiDAR数据逐渐丰富并得到广泛应用,

应用专题一:SAR在洪水监测中的应用

遥感技术是灾害监测的有效手段,SAR以其不受天气的影响,能全天候获取数据的优势,是洪水监测的重要数据源,本应用专题以城市洪水为应用背景,演示用多时相的SAR数据进行洪水监测的技术流程、批处理、及业务化流程的构建,包括:

1、SAR数据的选择和准备

2、图像配准

3、图像的Gamma滤波

4、地理编码

5、辐射定标

6、洪水信息提取

7、制图输出

8、批处理

9、构建工作流

应用专题二:InSAR技术应用

SAR的另外一个重要应用是利用InSAR技术进行地表形变监测。本应用专题介绍InSAR技术监测地表形变的技术流程,以玉树地震为应用背景,演示用DInSAR技术进行地震后地表形变监测,包括:

1、数据源的选择和准备

2、干涉图生成

3、干涉图去平

4、干涉图滤波

5、相干性生成

6、相位解缠

7、相位转换形变

8、制图输出

9、地质建模

DInSAR技术适合于大的突发性的地表形变,如地震、火山爆发、滑坡等引起的,而对人类活动引起的长期的缓慢地表形变,选择用干涉叠加技术,包括PS和SBAS两种方法。首先讲述PS和SBAS对数据的要求,接着以北京及周边区域地表形变监测为应用背景,演示了PS和SBAS的技术流程、实现及结果分析,监测精度达到mm级。

应用专题三:LiDAR数据应用

LiDAR是激光探测及测距系统,能够提供地表重要的三维信息,LiDAR技术已应用 于多个领域,如林业、国防、城市管理、电力等,发挥了其独特的价值。E3De是专们处理和分析LiDAR数据的工具,包括完整的LiDAR数据浏览、处理和分析。E3De可高效、全自动地从LiDAR数据中提取信息,包括DTM、DSM、建筑物、电力线、树木和其他地物等。

本应用专题以电力线巡检和地震后房屋的倒塌监测为应用背景,演示在E3De下自动提取电力线、建筑物、树木等信息,包括以下步骤:

1、Lidar点云数据的浏览

2、点云密度图的生成

3、信息的自动提取

4、3D场景展示

5、产品的编辑(建筑物轮廓的编辑、树木高度、胸径的编辑等)

6、将LiDAR中获取的信息在ENVI、ArcGIS平台下分析

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4、IDL8.2——遥感业务应用开发

遥感业务化应用开发是遥感应用的重要组成部分。本专题首次公布基于IDL开发的应用模板。该模板包括数据读取、显示、放大缩小、快视图等常用功能。

应用专题一《IDL Viewer 应用模版》

为了节省广大IDL用户在编写系统界面时所消耗的时间和精力,Esri中国信息技术有限公司遥感事业部特别推出一个IDLViewer应用模版,包含了遥感图像处理系统通用的一些功能,比如打开图像、显示图像、鼠标取值、拉框放大、灰度与RGB显示模式、放大、缩小、平移等功能。并且提供了对此模板进行功能扩展的示例代码。

我们会提供两个版本的IDLViewer,区别在于支持的数据格式不同,用户可根据自身需求进行选择。下面对两个版本进行分别说明。

ŸIDLViewer

–单纯IDL开发,未调用ENVI库函数;

–支持TIFF格式数据读取与浏览,识别部分投影信息

ŸIDLViewer_UseENVI

–调用ENVI库函数,利用ENVI_OPEN_FILE获取FID;

–支持ENVI栅格数据,识别投影信息;

用户可以调用ENVI自带组件,方便快速实现界面构建。

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应用专题二《IDL8.2下ENVI扩展的应用》

ENVI5.0/IDL8.2已经正式与大家见面了,在代码编写和功能扩展方面有了大的改进,极大的方便了我们编写代码和添加功能扩展。

本专题应用演示了全新的代码开发方式,将Canny边缘检测功能算法快速的添加到ENVI的功能扩展下和ArcGIS的ToolBox中。

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