遙感影像處理
關(guān)注創(chuàng)建者：985工科博士一枚 創(chuàng)建時間：2022-11-03
遙感影像處理的實例教程
3.3.2 協(xié)同處理方法多星/多源遙感影像在軌處理技術(shù)主要通過建立多星數(shù)據(jù)在軌分布式協(xié)同處理機(jī)制，通過充分利用遙感數(shù)據(jù)處理的各類智能算法資源，依據(jù)不同任務(wù)信息(地理位置、觀測區(qū)域大小、目標(biāo)類型)智能規(guī)劃星地協(xié)同的數(shù)據(jù)處理模式與流程，實現(xiàn)自動化、智能化的多星協(xié)同處理，從而快速提供任務(wù)決策所需的高精度、高質(zhì)量、高可靠空間決策支持信息。針對光學(xué)衛(wèi)星姿態(tài)和軌道數(shù)據(jù)時空離散、觀測精度受限等問題，開展在軌實時高精度定軌和在軌實時高精度定姿方法研究。通過采用星地協(xié)同的方式將地面在軌幾何定標(biāo)參數(shù)經(jīng)過上行鏈路上注到處理單元并進(jìn)行使用，實現(xiàn)全色和多光譜遙感影像精密定姿、在軌幾何定標(biāo)，以及高精度定位解算，從而提高姿態(tài)、軌道時空離散觀測數(shù)據(jù)實時處理精度。針對SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)地面處理延時大的問題，開展星載SAR在軌實時處理方法研究。結(jié)合編隊小衛(wèi)星干涉合成孔徑雷達(dá)間基線測量信息，實現(xiàn)SAR干涉測量[25-26]。通過設(shè)計可重構(gòu)、可容錯、多模式兼容的在軌SAR處理算法，實現(xiàn)在軌受限環(huán)境下不同模式SAR影像在軌處理，并經(jīng)數(shù)據(jù)壓縮后大大降低下傳數(shù)據(jù)量。針對現(xiàn)有互補(bǔ)信息高保真的融合算法復(fù)雜度較高，難以滿足星上處理即時性需求的問題，研究面向多星/多源遙感數(shù)據(jù)的在軌協(xié)同融合方法，突破傳統(tǒng)單星應(yīng)用能力不足的瓶頸。通過建立多源影像的嚴(yán)格幾何成像模型，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)幾何誤差的整體優(yōu)化，利用多星遙感數(shù)據(jù)的在軌融合處理，降低星上融合計算代價。同時發(fā)展星上受限資源下的多星協(xié)同融合的快速求解算法，通過多星協(xié)作的分步融合，實現(xiàn)多星互補(bǔ)多維度特征信息的在軌高效聚合。
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https://doi.org/10.1080/10095020.2022.2128902
作者簡介：
朱祺琪，博士，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理與信息工程學(xué)院，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事遙感大數(shù)據(jù)智能提取分析及應(yīng)用方向的研究。聯(lián)系方式：zhuqq@cug.edu.cn
郭希，碩士研究生，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理與信息工程學(xué)院，研究興趣為遙感圖像解譯、變化檢測。
李子琪，本科生，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理與信息工程學(xué)院，研究興趣為遙感圖像解譯、變化檢測。
李德仁，博士，武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點實驗室，中國科學(xué)院院士，中國工程院院士，博士生導(dǎo)師。主要從事3S系統(tǒng)（遙感（RS）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS））為代表的空間信息科學(xué)以及多媒體通信技術(shù)等方面的研究。
01
概述
變化檢測通過識別不同時期地面物體的變化，為環(huán)境監(jiān)測、城市擴(kuò)張和重建以及災(zāi)害評估等提供了研究依據(jù)。傳統(tǒng)的變化檢測通常是指二類變化檢測，只關(guān)注變化區(qū)域和未變化區(qū)域。但隨著遙感影像的空間分辨率不斷提高，能夠反映更詳細(xì)土地變化的多類變化檢測成為變化檢測領(lǐng)域中的研究熱點。雖然目前已有許多學(xué)者對變化檢測進(jìn)行了綜述，但是大部分工作仍集中于二類變化檢測上。鑒于此，本文主要針對多類變化檢測的最新進(jìn)展進(jìn)行介紹，其中包括五個主要方面：問題與挑戰(zhàn)、現(xiàn)有公開數(shù)據(jù)集、方法、應(yīng)用和未來的研究方向。本文將有助于增進(jìn)研究人員對該領(lǐng)域的了解，并為后續(xù)多類變化檢測的研究提供參考。
展開 主要內(nèi)容
（1）臺式圖像處理工作站配置方案
（2）便攜圖像處理工作站配置方案
（3）傾斜攝影圖像處理多機(jī)集群配置方案
在測繪行業(yè)無人機(jī)航拍影像應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)據(jù)量越來越大，市場上需要計算處理設(shè)備從臺式到移動便攜式、多機(jī)集群、移動式多機(jī)集群等…
進(jìn)入2021年四季度，CPU、GPU都在升級換代，我們緊密跟蹤最新先進(jìn)計算技術(shù)，將各種可行硬件配置，針對傾斜攝影建模、正射影像處理等應(yīng)用，進(jìn)行密集計算測試，找出最佳應(yīng)用配置，保證配置更先進(jìn)、速度更快、機(jī)型豐富的多種解決方案---臺式工作站、移動工作站、多機(jī)集群、移動集群等，顯著技術(shù)特點：
所推薦機(jī)器硬件配置，其CPU+GPU性能、內(nèi)存和硬盤io、網(wǎng)口端口，計算過程的每一個環(huán)節(jié)性能最大化、無瓶頸、無死角.
針對不同的計算規(guī)模、不同的預(yù)算，給出完整完美、還可靠的計算解決方案。
保證不同的影像處理軟件（如：Context Capture、Pix4D、Inpho、大疆智圖等），工作站處理性能發(fā)揮到極致
(一).
展開 帶有INPHO獨有的高級圖像處理算法）
Inpho.Scop.Plus.Plus.v5.3 1CD（用來對任意大小的 DTM（數(shù)字地面模型）項目進(jìn)行處理的工具）
PCI產(chǎn)品:
PCI.Geomatica.v10.0-ISO 1CD(PCI Geomatica軟件是加拿大PCI公司開發(fā)的用于攝影測量分析、遙感影像處理、幾何制圖、GIS分析、雷達(dá)數(shù)據(jù)分析、以及資源管理和環(huán)境監(jiān)測的多功能軟件系統(tǒng))
LEICA GEOSYSTEMS產(chǎn)品:
Leica.Cyclone.v6.0.3 1CD(徠卡三維激光掃描)
Leica.PhotoGrammetry.Suite.v9.1-ISO 1CD（數(shù)字?jǐn)z影測量及遙感處理）
LEICA Geo Office v6.0-ISO 1CD
ERDAS Imagine v9.1-ISO 1CD（美國Leica公司開發(fā)的遙感圖像處理系統(tǒng)）
ERDAS.Imagine.v8.7.With.LPS.V8.7-ISO 6CD（空間影像處理軟件）
ERDAS.Stereo.Analyst.v1.0（立體分析模塊）
RSI產(chǎn)品:
Research.Systems.IDL v6.0 1CD
Research.Systems.Envi v4.2 1CD(一套功能齊全的遙感圖像處理系統(tǒng),是處理、分析并顯示
多光譜數(shù)據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)的高級工具)
Research.Systems.Envi 用戶指南（中文）
S&T Virtual Reality Systems產(chǎn)品:
Blueberry.3D.Terrain.Tools.V1.0-ISO 2CD（三維地形編輯器）
Nelava產(chǎn)品:
Socet SET v5.3-ISO 1CD(數(shù)字?jǐn)z影測量軟件,主要提供於軍事用途和商務(wù)方面,
展開 3.支持2塊GPU（單/雙槽）卡，移動人工智能計算應(yīng)用
主要應(yīng)用領(lǐng)域
三維CAD設(shè)計、科學(xué)計算、實時交易計算、程序編譯
傾斜攝影空三與建模、遙感影像處理,3D掃描點云處理
現(xiàn)場動畫還原，監(jiān)控視頻處理與分析
4K視頻剪輯特效，動畫渲染、傾斜攝影三維建模
人臉識別，機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器視覺計算
CPU+GPU高性能型（計算、3D圖形，圖像處理于一體）
遙感測繪圖像處理，高速渲染、建模
我們可以根據(jù)上述機(jī)型，提供基于傾斜攝影建模、現(xiàn)場4K影視后期處理、現(xiàn)場實時渲染、現(xiàn)場視頻AI處理等硬件配置方案
新便攜已經(jīng)與時俱進(jìn)采用最新硬件架構(gòu)，同時保證是最完美，最快，如有不符，可直接退貨
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遙感影像處理的最新內(nèi)容
[4]洪宇,龔建華,胡社榮等.無人機(jī)遙感影像獲取及后續(xù)處理探討[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,2008,No.102(04):462-466+361.
[5]曹琳. 基于無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)的三維建模及其精度分析[D].西安科技大學(xué),2016.
(a)6月13日 (b)9月7日
(c)10月31日
圖1 珞珈一號衛(wèi)星夜間燈光數(shù)據(jù)
2 建成區(qū)面積計算及分析的技術(shù)實現(xiàn)
2.1 數(shù)據(jù)處理和建成區(qū)提取
為了獲得有效的燈光值,必須得對夜光遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,去除異常點和消除背景噪聲,簡化數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)識別的可靠性。因此在進(jìn)行建成區(qū)的識別前,必須對珞珈一號影像進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、輻射定標(biāo)和圖像裁剪等處理。
引用格式：
Qiqi Zhu, Xi Guo, Ziqi Li & Deren Li (2022). A review of multi class change detection for satellite remote sensing imagery, Geo-spatial Information Science, DOI: 10.1080/10095020.2022.2128902
該階段的研究熱點基本如前一階段，但首次出現(xiàn)了遙感類的關(guān)鍵詞聚類，其核心關(guān)鍵詞主要包含遙感影像、圖像處理、高光譜等，表明遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于海洋測繪領(lǐng)域。
2011-2015年間，《海洋測繪》載文的高頻關(guān)鍵詞為多波束測深、GPS、側(cè)掃聲吶、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和精度等，聚類主題主要為多波束測深、定位精度、余水位、慣導(dǎo)和海洋重力儀等。
2021年美國商業(yè)航天公司Albedo獲準(zhǔn)研發(fā)10 cm遙感衛(wèi)星，未來航天遙感將進(jìn)入10 cm空間分辨率時代，遙感影像精準(zhǔn)處理與智能服務(wù)的需求更加迫切[18]。隨著高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項的實施，我國對地觀測衛(wèi)星也有了快速的發(fā)展。近年來，國內(nèi)一些商業(yè)遙感公司也相繼部署起了對地觀測衛(wèi)星星座。
通過處理遙感影像得到歸一化差異指數(shù)，對不同年份廢棄礦區(qū)植被、水體、煤礦等面積變化進(jìn)行比較。歸一化差異指數(shù)具有準(zhǔn)確率高、操作相對簡單、評價周期短等特點，通過融合不同遙感波段，適用于大面積廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)評估。傳統(tǒng)歸一化指數(shù)評價過程指利用歸一化植被指數(shù)(NDVI)和歸一化水體指數(shù)(NDWI)對廢棄煤礦進(jìn)行修復(fù)評價，相較于其他指標(biāo)來說應(yīng)用更為成熟。
主要內(nèi)容
（1）臺式圖像處理工作站配置方案
（2）便攜圖像處理工作站配置方案
（3）傾斜攝影圖像處理多機(jī)集群配置方案
在測繪行業(yè)無人機(jī)航拍影像應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)據(jù)量越來越大，市場上需要計算處理設(shè)備從臺式到移動便攜式、多機(jī)集群、移動式多機(jī)集群等…
進(jìn)入2021年四季度，CPU、GPU都在升級換代，我們緊密跟蹤最新先進(jìn)計算技術(shù)，將各種可行硬件配置，針對傾斜攝影建模、正射影像處理等應(yīng)用，進(jìn)行密集計算測試
通過處理遙感影像得到歸一化差異指數(shù)，對不同年份廢棄礦區(qū)植被、水體、煤礦等面積變化進(jìn)行比較。歸一化差異指數(shù)具有準(zhǔn)確率高、操作相對簡單、評價周期短等特點，通過融合不同遙感波段，適用于大面積廢棄煤礦生態(tài)修復(fù)評估。傳統(tǒng)歸一化指數(shù)評價過程指利用歸一化植被指數(shù)(NDVI)和歸一化水體指數(shù)(NDWI)對廢棄煤礦進(jìn)行修復(fù)評價，相較于其他指標(biāo)來說應(yīng)用更為成熟。
3.支持2塊GPU（單/雙槽）卡，移動人工智能計算應(yīng)用
主要應(yīng)用領(lǐng)域
三維CAD設(shè)計、科學(xué)計算、實時交易計算、程序編譯
傾斜攝影空三與建模、遙感影像處理,3D掃描點云處理
現(xiàn)場動畫還原，監(jiān)控視頻處理與分析
4K視頻剪輯特效，動畫渲染、傾斜攝影三維建模
人臉識別，機(jī)器學(xué)習(xí)，機(jī)器視覺計算
CPU+GPU高性能型（計算、3D圖形，圖像處理于一體
3.2 遙感影像獲取與處理
本次外業(yè)航測飛行1個架次，共獲取約2cm分辨率數(shù)碼影像140張，影像獲取的時間選擇在光線較好且風(fēng)力較小的晴天中午。
