项目名称：高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法首席科学家：单杰武汉大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部一、关键科学问题及研究内容（一）拟解决的关键科学问题本项目在提高高分辨率影像质量和精度的基础上，着重研究地物目标特征的高分辨率成像机理，建立地物目标与影像特征之间的映射关系，实现遥感数据向空间信息的准确、快速、可靠转化。需要解决的关键科学问题包括：1.复杂时空因素影响运动平台成像质量和精度的作用机理高质量和高精度的遥感影像是实现对地观测数据到空间信息转化的前提。影响运动平台成像质量和精度的因素繁多，如大气散射、电磁环境变化、运动平台的扰动、导航信息的缺失、镜头畸变、传感器的制造工艺、成像过程的随机性等。如何揭示这些因素对运动平台成像质量和精度的作用机理与影响、进而寻求有效的改善方法，是一个涉及高分辨率对地观测系统时空复杂特性的科学问题。为了全面提高遥感影像的质量和精度，需揭示对地观测系统中各种传感器通用的成像规律与各随机因素的综合影响规律。一方面，通过在轨标定动态监测传感器的特性，研究影像质量客观评价方法，发现影像质量退化机理，通过离轨处理改善影像质量；另一方面，建立运动平台高精度自主定位模型，在各种特定或困难条件下精确确定运动成像平台的空间位置和姿态，以提高遥感影像的对地目标定位精度。2.高分辨率遥感影像的目标特征描述与转换模型人工目标在影像上的特征描述与转换模型是实现遥感数据到空间信息智能转化的理论基础。遥感影像从中低分辨率提高到高分辨率，目标的影像特征发生了显著变化：纹理更丰富、方位更精确、形状更明显、信息会缺失（如遮蔽）或歧义（如阴影）、空间关系更复杂，采用传统的单一光谱特征难以全面描述高分辨率影像上众多复杂的人工目标。如何针对传感器的多样性、成像条件的多变性以及地面目标的复杂性，定义高分辨率遥感影像上包括光谱特征在内的可度量的目标特征集，尽可能完备地描述人工目标，是涉及高分辨率对地观测系统复杂成像机理的科学问题。为描述高分辨率遥感影像的目标特征，需要针对各种典型和感兴趣的地物目标定义目标特征集，并结合实地测量和计算机仿真，根据传感器的成像机理，建立三维目标特征与二维影像特征的映射关系，研究影像目标特征在不同成像方式和条件下的关系及转换模型，以目标为基础建立影像特征库，从而为高分辨率遥感影像目标的自动识别及其向空间信息的智能转化奠定理论...
