衛(wèi)星影像的解譯衛(wèi)星影像基本概念介紹課程目標(biāo)理解基礎(chǔ)知識(shí)掌握衛(wèi)星影像基礎(chǔ)理論掌握解譯技術(shù)學(xué)習(xí)常用影像解譯方法探討應(yīng)用案例衛(wèi)星影像簡(jiǎn)介衛(wèi)星遙感的定義利用衛(wèi)星平臺(tái)獲取地球表面信息歷史背景衛(wèi)星遙感的基本原理電磁波發(fā)射太陽輻射或傳感器主動(dòng)發(fā)射地物反射地表特征對(duì)電磁波的反射特性衛(wèi)星接收傳感器接收反射信號(hào)數(shù)據(jù)處理衛(wèi)星影像的組成光學(xué)影像可見光范圍內(nèi)的地表反射多光譜影像多個(gè)波段的組合影像雷達(dá)影像衛(wèi)星分類與主要類型1地球靜止衛(wèi)星固定區(qū)域，連續(xù)觀測(cè)2極軌衛(wèi)星全球覆蓋，高分辨率3典型衛(wèi)星系列影像獲取及處理流程數(shù)據(jù)獲取衛(wèi)星傳感器接收信號(hào)預(yù)處理輻射校正與幾何校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)USGSEarthExplorer等平臺(tái)分析處理衛(wèi)星影像在研究中的重要性地理學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供地表覆蓋與變化信息生態(tài)學(xué)研究支持監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化全球變化觀測(cè)衛(wèi)星影像的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)覆蓋范圍廣時(shí)效性強(qiáng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)能力成本效益高缺點(diǎn)云層遮擋影響分辨率限制數(shù)據(jù)處理復(fù)雜需專業(yè)知識(shí)解釋小結(jié)與問題討論基礎(chǔ)知識(shí)回顧衛(wèi)星遙感原理與類型關(guān)鍵概念鞏固分辨率與數(shù)據(jù)流程互動(dòng)討論學(xué)員提問與解答影像解譯的定義信息提取從影像中獲取有用信息特征識(shí)別識(shí)別地物特征與分類分析關(guān)聯(lián)揭示地表現(xiàn)象與變化規(guī)律解譯的基本方法目視解譯人工識(shí)別與分析自動(dòng)解譯算法與模型分析輔助數(shù)據(jù)地圖、實(shí)地考察資料混合方法結(jié)合人工與自動(dòng)技術(shù)目視解譯特征顏色/色調(diào)不同地物反射特性導(dǎo)致的色彩差異形狀/大小地物外形與幾何尺寸特征紋理/陰影表面粗糙度與立體效果位置/關(guān)聯(lián)地理位置及與周圍環(huán)境的關(guān)系自動(dòng)解譯基礎(chǔ)影像預(yù)處理校正、增強(qiáng)與標(biāo)準(zhǔn)化處理特征提取提取關(guān)鍵特征參數(shù)分類算法應(yīng)用監(jiān)督/非監(jiān)督分類執(zhí)行結(jié)果驗(yàn)證精度評(píng)估與成果檢驗(yàn)解譯環(huán)境的準(zhǔn)備硬件設(shè)備高性能計(jì)算機(jī)、大屏幕顯示器軟件工具專業(yè)遙感軟件與GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理存儲(chǔ)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)備份方案空間分辨率對(duì)解譯的影響分辨率類型特點(diǎn)適用場(chǎng)景低分辨率10-1000米/像素大尺度區(qū)域監(jiān)測(cè)中分辨率2.5-10米/像素區(qū)域資源調(diào)查高分辨率0.5-2.5米/像素城市規(guī)劃、精細(xì)分析超高分辨率小于0.5米/像素目標(biāo)識(shí)別、精確測(cè)量光譜分辨率的重要性多光譜影像通常3-10個(gè)波段適合基本地物分類高光譜影像數(shù)十至數(shù)百個(gè)波段精細(xì)地物識(shí)別能力波段組合不同組合突顯特定地物假彩色增強(qiáng)解譯效果時(shí)間分辨率與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)1單時(shí)相分析靜態(tài)地物特征識(shí)別2雙時(shí)相對(duì)比前后影像變化檢測(cè)3多時(shí)相序列長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)過程監(jiān)測(cè)4季節(jié)性監(jiān)測(cè)周期性變化現(xiàn)象分析解譯結(jié)果的表達(dá)形式常見解譯錯(cuò)誤及解決方法錯(cuò)誤類型光譜混淆邊界模糊陰影干擾季節(jié)差異解決方法多源數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)地考察校正優(yōu)化分類算法時(shí)序數(shù)據(jù)比對(duì)解譯工具介紹ArcGIS強(qiáng)大的商業(yè)GIS平臺(tái)ENVI專業(yè)遙感圖像處理軟件QGIS開源地理信息系統(tǒng)GoogleEarthEngine云計(jì)算地球觀測(cè)平臺(tái)圖像增強(qiáng)技術(shù)直方圖均衡化改善對(duì)比度與亮度分布空間濾波銳化邊緣與降低噪聲線性拉伸擴(kuò)展影像動(dòng)態(tài)范圍融合技術(shù)結(jié)合不同源數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)圖像配準(zhǔn)與投影校正控制點(diǎn)選取選擇明顯且穩(wěn)定的地物特征變換模型建立確定幾何變換關(guān)系重采樣處理生成新的像素值矩陣精度評(píng)估計(jì)算配準(zhǔn)誤差與檢驗(yàn)結(jié)果地物分類類別介紹植被森林、農(nóng)田、草地水體河流、湖泊、海洋建筑區(qū)城市、農(nóng)村聚落裸地沙漠、荒地、巖石面向?qū)ο笥跋窠庾g對(duì)象分類基于對(duì)象特征綜合分析圖像分割將影像劃分為同質(zhì)對(duì)象特征提取計(jì)算對(duì)象的各類特征參數(shù)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)云平臺(tái)優(yōu)勢(shì)無需下載，直接在線處理分布式計(jì)算海量數(shù)據(jù)高效并行處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理PB級(jí)數(shù)據(jù)組織與檢索變化檢測(cè)方法圖像代數(shù)法差值分析、比值計(jì)算、變化矢量后分類比較法獨(dú)立分類后結(jié)果比較直接多時(shí)相分析多時(shí)相數(shù)據(jù)綜合處理機(jī)器學(xué)習(xí)方法深度學(xué)習(xí)變化檢測(cè)模型數(shù)據(jù)融合技術(shù)像素級(jí)融合合并不同數(shù)據(jù)源的像素值特征級(jí)融合結(jié)合各數(shù)據(jù)源提取的特征決策級(jí)融合綜合多源數(shù)據(jù)分析結(jié)果機(jī)器學(xué)習(xí)在影像解譯中的應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)支持向量機(jī)、隨機(jī)森林、決策樹深度學(xué)習(xí)方法卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、U-Net模型語義分割技術(shù)像素級(jí)地物分類遷移學(xué)習(xí)利用預(yù)訓(xùn)練模型提高效率技術(shù)發(fā)展的未來趨勢(shì)超高分辨率厘米級(jí)空間分辨率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)短時(shí)間內(nèi)多次觀測(cè)能力智能解譯AI驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)識(shí)別分析全球化服務(wù)普及化、大眾化應(yīng)用平臺(tái)衛(wèi)星影像在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用作物監(jiān)測(cè)長(zhǎng)勢(shì)評(píng)估、產(chǎn)量預(yù)測(cè)灌溉管理水分脅迫監(jiān)測(cè)與灌溉決策病蟲害識(shí)別早期發(fā)現(xiàn)與精準(zhǔn)施藥土壤分析肥力評(píng)估與養(yǎng)分管理衛(wèi)星影像在城市規(guī)劃中的應(yīng)用35%城市擴(kuò)張率全球城市年均增長(zhǎng)85%監(jiān)測(cè)覆蓋率主要城市區(qū)域監(jiān)測(cè)20年數(shù)據(jù)序列城市變化歷史記錄衛(wèi)星影像在森林管理中的應(yīng)用天然林商業(yè)林保護(hù)區(qū)退化區(qū)影像在水資源中的作用水質(zhì)監(jiān)測(cè)葉綠素a濃度懸浮物含量水體透明度水量監(jiān)測(cè)水域面積變化干旱區(qū)水資源評(píng)估洪水范圍界定影像在礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用1地質(zhì)特征識(shí)別巖性、構(gòu)造與礦化蝕變信息2礦物異常檢測(cè)特征礦物光譜吸收特性環(huán)境影響監(jiān)測(cè)礦區(qū)生態(tài)變化評(píng)估災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急救援衛(wèi)星影像在國(guó)家安全中的作用邊境監(jiān)控全天候邊界監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)施識(shí)別關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)活動(dòng)分析異常行為模式識(shí)別公共衛(wèi)生與氣候變化監(jiān)測(cè)PM2.5指數(shù)氣溫變化全球變化與環(huán)境管理極地冰蓋監(jiān)測(cè)記錄冰蓋面積變化趨勢(shì)森林砍伐監(jiān)測(cè)識(shí)別非法采伐活動(dòng)海岸線變化海平面上升影響評(píng)估多領(lǐng)域應(yīng)用案例分析三峽水庫監(jiān)測(cè)案例水位變化與周邊生態(tài)影響青藏高原冰川退縮長(zhǎng)時(shí)間序列變化趨勢(shì)分析珠三角城市擴(kuò)張30年城市化進(jìn)程記錄西北荒漠化防治植被恢復(fù)效果評(píng)估影像數(shù)據(jù)校正與驗(yàn)證實(shí)地采樣設(shè)計(jì)確定驗(yàn)證點(diǎn)分布與數(shù)量數(shù)據(jù)收集GPS定位與地面照片記錄數(shù)據(jù)對(duì)比分析遙感結(jié)果與地面實(shí)況比較精度評(píng)價(jià)計(jì)算混淆矩陣與Kappa系數(shù)影像標(biāo)準(zhǔn)化與比較輻射校正消除大氣與傳感器差異幾何配準(zhǔn)保證空間位置一致性數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一數(shù)據(jù)尺度與范圍遙感影像的集成分析多源數(shù)據(jù)集成光學(xué)、雷達(dá)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)結(jié)合GIS平臺(tái)整合空間分析與可視化結(jié)合模型驅(qū)動(dòng)分析結(jié)合數(shù)學(xué)模型與遙感數(shù)據(jù)前沿?cái)?shù)據(jù)格式與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)格式GeoTIFFNetCDFHDFJPEG2000存儲(chǔ)技術(shù)分布式文件系統(tǒng)對(duì)象存儲(chǔ)時(shí)空數(shù)據(jù)庫云端存儲(chǔ)服務(wù)解譯報(bào)告的撰寫技巧結(jié)論與建議解譯結(jié)果價(jià)值與應(yīng)用推薦分析與討論數(shù)據(jù)解讀與現(xiàn)象解釋方法與流程詳細(xì)技術(shù)路線與參數(shù)設(shè)置4背景與目標(biāo)研究背景與解譯目的遙感解譯的職業(yè)發(fā)展方向科研方向高校、研究所專業(yè)研究政府部門國(guó)土、環(huán)保等監(jiān)測(cè)管理企業(yè)應(yīng)用測(cè)繪、環(huán)評(píng)、資源勘查創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新遙感應(yīng)用服務(wù)開發(fā)4最新行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)資源與未來參考開放數(shù)據(jù)平臺(tái)NASAEarthData,ESACopernicus經(jīng)典教材遙感