本讲座选自清华大学曾超博士于2015年11月26日在.PDFVIP

本讲座选自清华大学曾超博士于 2015 年 11 月 26 日在RONG v2.0图形图像处理与大数据技术论坛上所做的题为《大数据时代 下的遥感信息处理》的演讲。 曾超：大家好，我叫曾超是清华大学水利系洪阳老师的博士后。 今天我的报告题目叫做《大数据时代下的遥感信息处理》，今天的报 告分为三个方面： 第一，对我们的团队进行简要的介绍。 我们的团队名字叫做 HydroSky。我们关注的是水科学和遥感科 学的交叉领域，目标是遥感、水文、气象、气候、人类环境等领域的 前沿性研究，我们的目的是取得相关领域的前沿科学成果。 第二，介绍一下遥感大数据。首先是遥感大数据研究中心的背景。 去年校庆的时候，我们就在思考遥感科学发展到这个程度，大数据是 其中不可绕开的一个路口，对地观测领域，观测的信息量越来越多， 结构也越来越复杂，大数据的特征非常的明显。在遥感科学发展的过 程中面临的一些问题也对传统的方法提出巨大挑战。我们当时就在思 考是不是利用大数据科学的思维方式能够解决遥感科学发展过程中 面临的问题呢。 遥感大数据在国际上也刚刚起步，清华大学一定会在这个领域有 所作为。我们围绕数据科学为中心，以土木水利、计算建筑等清华大 学的学科群为基础，成立了一个遥感大数据中心，整合跨学科资源， 推动跨学科的交叉创新。 上个月，清华大学的数据科学研究院下面的遥感大数据研究中心 正式挂牌成立。我们的宗旨是多学科的前沿交叉，服务于政产学研用。 这里是我们以两种方式给出的遥感大数据的定义，一般我们在定 义大数据的时候会比较看重它的这四个特征： 首先具有海量的数据规模才能称为大数据，同时数据具有高速的 流转性、数据类型是复杂多样的，传统处理方式很难解决数据储存和 管理的问题，同时这个数据中又蕴含着巨大的价值。遥感大数据在这 四个方面都非常符合。首先是它的体量，目前全球卫星数量已经超过 了一千颗，而且单个数据中心的数据量达到了TB 级，国家级的量达 到了PB 级。随着观测技术的发展，目前的传感器获取的信息越来越 多，卫星的数量也越来越多。最近几年遥感数据的获取量也是呈几何 倍数增长。 第二，遥感数据也具有快速流转的特征，卫星观测、下传到地面 站处理，然后通过网络发布给用户，是一个准实时的发布过程。 第三个特征是数据结构多样性的特征。传统意义上认为遥感图像 就是一个二维图片，但是随着技术的发展，观测遥感传感器的种类越 来越多，除了光学传感器，还有热红外、微波、激光雷达、导航定位 各种各样的信息，这些不仅仅是二维图像，还包含三维和地理空间的 信息。它处理的信息也不仅仅是空间、亮度，还可以包括跟行业相关 的具体参量。目前地表温度、湿度和风速都可以通过遥感手段获取。 第四，在这么多遥感数据的基础上，如何挖掘到其中蕴含的重要 价值，是我们的研究方向。 目前遥感大数据研究中心的核心是依托国内外的核心卫星计划， 包括最近几年发布的土壤湿度卫星，降水卫星、地球重力卫星，它可 以反应出地下水、水储量的变化。这也是对于径流和地表水监测的卫 星。这是国际上在水领域相关的比较重要的几个卫星计划。下面的是 中国目前正在实施的两个重大专项，一个是高分系列卫星，2013 到 2020 年计划发射 7 颗。第二项是中国的北斗卫星导航系统，计划到 2020 年总共发射35 颗卫星。我们目标是围绕这一系列的观测变化建 设一个国际领先的清华遥感大数据中心，提升国际影响力。 目前正在研发的产品包括：高分数据产品研究内容主要是以高分 数据为核心，开发一系列的增值产品，目前我们的清华高分卫星中心 一期建设已经完成，正在进行二期的升级改造。产品的第二部分是北 斗数据产品，大家熟知的北斗主要用于定位、导航方面，我们对北斗 的开发主要是利用它的卫星导航信号，它在传播过程中遇到的地面大 气折射和反射之后，其中蕴含的其他信息，我们可以从中计算出水气 含量、水分含量的参量，除了定位以外，还可以运用于水文、气象和 其他领域。目前我们也在清华建立了一个北斗的数据接收站，可以用 来观测气侯和气象的数据。 第三部分是全球水循环产品。依托国际上主流的水文相关卫星在 全球范围内进行观测，最终建立一个全球的水循环系统，水储量、地 表水蒸发、降水等等，在一两年之内完成，陆续完成并定期发布。 第四部分是全球陆地陆表遥感产品，高程、植被、土地利用和城市也 将在未来两年之内陆续完成并延续。 最后一部分是我们目前正在重点开拓的领域，全球海洋产品，包 括全球海平