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基于虚拟星座技术的农业灾害监测多传感器组网技术
日期:2014-09-17     来源:杨凌示范区科技信息中心    
 
   现有在轨卫星所携带的高、中、低分辨率传感器,某个单一的卫星数据,其光谱分辨率、时间分辨率、空间分辨率都只能部分满足干旱、病虫害、洪涝、低温冷冻害等农业自然灾害监测与灾损评价的需要。单一传感器的时间、空间获取频率,依靠现有的数据缺失与插补技术也不能形成时间、空间上连续的、满足农业自然灾害监测与灾损评价需要的遥感数据。解决这一问题的方法是,针对能够满足农业自然灾害遥感监测与灾损评价需要的潜在遥感数据源进行组网,对不同时间、空间、光谱分辨率的遥感数据进行空间上的数据融合、光谱拟合,时间上的数据插补,形成能够满足农业病害遥感监测需要时间、空间上连续的遥感数据。
       由于灾害遥感监测对卫星影像的时间、空间连续性要求比较高,单颗卫星或单一传感器的信息难以满足农业灾害遥感监测与评价的需求,必须协同整合多卫星、多传感器的多源遥感信息。综合考虑农业干旱、农作物病害和农业低温冷害等农业灾害的时空发生发展规律、当前所有可用的对地观测信息源特点,以保证为农业灾害遥感监测评价提供有效遥感数据源为目标,开展农业灾害监测评价多卫星虚拟组网技术研究。
  建立可用于农业灾害监测评价的遥感信息源元数据库和知识库;分析当前及可预见的未来农业及相关产业对农业灾害遥感监测的业务需求及业务特征,结合具体农业灾害的时空发生发展规律,明确农业干旱、农作物病害和农业低温冷害等农业自然灾害的遥感监测内容、监测指标、监测频率、监测关键期、精度要求,构建各类农业自然灾害按时间顺序排列的可用监测数据源,结合各类农业自然灾害遥感监测评价的指标体系,建立农业自然灾害遥感监测历。
  针对云污染、设备故障等干扰因素可能造成遥感数据缺失或质量下降的问题,研究服务农业灾害遥感监测与农业影响评价的多源卫星数据替代和整合技术,具体包括:卫星数据时间序列插补技术;多源卫星数据融合技术;多卫星农业灾害遥感参数可参比性分析;多卫星农业灾害遥感参数替代及尺度转换技术;多星多源遥感农业灾害信息协同反演技术。
       以农业灾害遥感监测历和遥感信息源元数据库和知识库为基础,考虑数据的保证率,筛选适合于农业灾害遥感监测的数据源,研究数据缺失情况下的多源遥感信息相互替代与补缺方案;基于虚拟卫星星座技术,建立农业灾害遥感监测与评价的多卫星多遥感器虚拟组网技术方案。
 
图1 农业灾害遥感监测评价多卫星虚拟组网研究方案
 
(资料来源:中国科学院遥感与数字研究地区所)