3.3.2 遥感信息处理技术

遥感信息处理技术最早为光学图像处理，后来发展成为遥感数字图像处理。1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson博士提出把常规地图变成数学形式的设想，可以看成是数字图像的启蒙；到1972年随美国陆地卫星的发射，遥感数字图像处理技术才真正地发展起来。随着遥感信息获取技术、计算机技术、数学基础科学等的发展，遥感图像处理技术也获得了长足的进展。主要表现在图像的校正与恢复，图像增强，图像分类，数据的复合与GIS的综合，高光谱图像分析，生物物理建模，图像传输与压缩等方面。其中图像的校正与恢复的方法已经比较成熟。图像增强方面目前已发展了一些软件化的实用处理方法，包括辐射增强，空间域增强，频率域增强，彩色增强，多光谱增强等。

图像分类是遥感图像处理定量化和智能化发展的主要方面。目前比较成熟的是基于光谱统计分析的分类方法，如监督分类和非监督分类。为了提高基于光谱统计分析的分类精度和准确性,出现了一些光谱特征分类的辅助处理技术，如上下文分析方法，基于地形信息的计算机分类处理，辅以纹理特征的光谱特征分类法等。近几年出现了一些遥感图像计算机分类的新方法，如神经网络分类器，基于小波分析的遥感图像分类法，基于分形技术的遥感图像分类，模糊聚类法，树分类器，专家系统方法等。在高光谱遥感信息处理方面，也发展了许多处理方法，如光谱微分技术，光谱匹配技术，混合光谱分解技术，光谱分类技术，光谱维特征提取方法等。这些方法均已在高光谱图像处理中得到应用。

3.3.3 遥感技术应用

总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。目前，在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用，遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。地球科学中的矿产勘查，地质填图等是较早应用遥感技术的领域，随着遥感技术的发展，其应用潜力还可以不断地挖掘；在精细农业、环境评价、数字城市等新领域，遥感技术的应用潜力巨大。此外，GIS技术，虚拟现实技术、GPS技术、数据库技术等的快速发展也无疑为遥感技术的更广、更深的应用提供了技术支持。

3.3.4 卫星遥感技术的产业化发展

（1）卫星遥感技术蕴藏巨大的产业化前景

遥感技术应用的基础是遥感信息的获取。地物在遥感图像上形成各种信息是一个复杂的过程，这个过程是由人类生活的真实地表空间的复杂性、千变万化性和成像过程的复杂性共同决定的。人类生存的地表空间是复杂的，是宏观有序、微观混乱的地理综合体，成像获取的遥感图像的光谱值是混合光谱受多种因素的影响。从信息论角度来讲，遥感成像过程是信息从多到少的映射，是个确定过程，是把一个千变万化、形形色色的地球表面高度概括、总结、选择、压缩的过程。正是这个过程使遥感影像中包含的信息具有宏观性、多样性、综合性、周期性、量化等特点，决定了遥感影像中包含着人类生产活动各个研究和应用领域所需要和感兴趣的信息，各个研究和应用部门均可以从不同的遥感影像中提取和挖掘出自己感兴趣的有用的信息，为本部门的发展和应用服务，为国民经济建设服务。遥感信息具有跨部门，跨学科的特点，决定了遥感技术从一起源就蕴藏着巨大的产业化前景。

（2）卫星遥感技术发展的不平衡性需要加速产业化

卫星遥感信息的获取技术得到了惊人的发展，空间分辨率和光谱分辨率已经达到相当高的程度。一个空间分辨率由公里级，百米级，到米级，分米级，光谱分辨率由几百个纳米，几十个纳米，到几个纳米的多空间尺度、多光谱尺度以及多时间尺度的海量卫星遥感数据的获取技术已经形成，但卫星遥感信息的应用则相对发展滞后，出现了卫星遥感获取技术的快速发展与信息应用滞后的矛盾。

人们在欣喜地获得大量可用数据的同时，却在解决实际问题时仍然深感信息的短缺。因为卫星遥感影像信息的应用过程远比获取过程要复杂的多。遥感图像的解译和应用过程是信息从少到多的映射是个不确定过程，无法从数学上直接求得确定解。从信息论来说，是因为遥感成像过程在保留了总体信息的同时，压缩了细节信息，同时又加入了噪音，减少了信息量，从而使遥感影像上所携带的信息量不足表达人们所希望求解的诸多地理对象内在的不确定度。这种不确定性程度因不同对象而不同。可以把遥感信息应用过程看成是一个信息传递系统，一个将遥感数据转换为可用信息的过程。而遥感数据到信息的转换，是由业务用户的信息需求所驱动的，选择什么样的模型以及最终达到什么样的目的完全因应用部门而异。由于支持“数据到信息”过程的基础知识很少和短缺，限制了遥感数据直接产生经济和社会效益，从而影响了遥感数据的应用广度和深度。因此，要加强卫星遥感技术向国民经济和社会发展诸多行业和领域的渗透、辐射，与各行业、领域的传统方法相结合，以提升传统行业、发展新兴行业，加速卫星遥感技术产业化的进程。

（3）遥感数据良好和深入的应用需要的信息和知识

卫星遥感数据的深入应用仅靠遥感技术和遥感知识是完全不够的。实现遥感数据良好和深入的应用需要三方面的信息和知识，一是遥感信息和相关的处理技术；二是应用领域的专业信息和相关技术及知识；三是借鉴其他领域先进的信息技术。只有这三方面知识和技术的共同支持，应用部门才能更加准确地提取和理解赋存于卫星遥感数据中的专门信息，有效地服务于生产和研究。这三个方面的信息和技术可归纳为两个结合，即遥感技术与各应用领域的专业技术相结合，遥感技术与其他现代信息技术相结合。结合方式和结合的紧密程度与应用部门或个人感兴趣的目标地物赋存的地理空间及复杂性有密切关系。正是由于这种赋存地理空间的差异和对象属性、运动状态的复杂性差异，不同部门在进行遥感信息应用时，采用上述两个结合的程度也不同，遥感信息的应用广度和深度也有差异。发挥快速发展的遥感技术的强大优势，结合各行业和领域的传统有效的方法技术，整合现代信息技术，发展交叉技术，从多学科、广视角解决各行业和领域遇到的实际问题，从而有利于卫星遥感技术的实用化和产业化。