光學(xué)遙感圖像在大氣校正、圖像分類、目標(biāo)探測、混合像元分解以及參數(shù)反演等技術(shù)方面已經(jīng)取得了很大發(fā)展。近年來，隨著遙感衛(wèi)星種類和數(shù)量的不斷增加，基于光學(xué)遙感圖像的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)越來越被大家所重視。通過更加全面、精準(zhǔn)的地物遙感時、空、譜信息綜合分析將大大提高人們定量化、高精度和高效能理解地球系統(tǒng)的能力。

2.光學(xué)遙感應(yīng)用技術(shù)

目前，全球城市人口占比約為54%，龐大的城市人口數(shù)量和城市環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的應(yīng)用需求拉動了光學(xué)遙感技術(shù)在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市時空變化分析、城市環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用拓展。利用高分辨率光學(xué)遙感數(shù)據(jù)提供的地表形狀等空間細(xì)節(jié)信息和地物光譜信息，結(jié)合面向?qū)ο蟮姆诸惡妥兓瘷z測方法，可以獲得詳細(xì)的城市地表覆蓋數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)化為城市地理信息的及時更新，服務(wù)于智慧城市建設(shè)。利用遙感監(jiān)測技術(shù)開展城市熱島、水質(zhì)、大氣等環(huán)境問題的研究，將進(jìn)一步促進(jìn)城市科學(xué)、健康、持久地發(fā)展。

十九大報(bào)告中指出要加快生態(tài)文明體制改革，建設(shè)美麗中國。遙感技術(shù)以其大尺度、重復(fù)觀測的特點(diǎn)，在區(qū)域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用，能夠?yàn)榇髿猸h(huán)境、土地荒漠化、水環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域研究提供大尺度、長時序的相關(guān)信息，并且為生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評價、生態(tài)修復(fù)、瀕危物種的保護(hù)等提供有效的數(shù)據(jù)支持。隨著我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)和空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，遙感技術(shù)將在美麗中國建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

光學(xué)遙感數(shù)據(jù)在全國土地調(diào)查中始終扮演著十分重要的角色，是掌握基本地理國情的重要途徑。目前，基于NOAA /AVHRR、MODIS、Landsat等不同空間分辨率的全球土地覆蓋產(chǎn)品已達(dá)到10余種。然而，高分辨率的大尺度土地覆蓋制圖依然面臨諸多挑戰(zhàn)，多源數(shù)據(jù)融合、分類方法自動化以及產(chǎn)品精度的提高與驗(yàn)證仍亟待深入研究。近年來，深度學(xué)習(xí)在光學(xué)圖像分類中的應(yīng)用，為大尺度高分辨率土地覆蓋自動分類提供了新的思路。

農(nóng)業(yè)與林業(yè)是光學(xué)遙感技術(shù)較早投入應(yīng)用并且取得顯著成效的領(lǐng)域。隨著高分系列衛(wèi)星的發(fā)射，國產(chǎn)高空間、高光譜、高時間分辨率的遙感數(shù)據(jù)將長期服務(wù)于作物長勢監(jiān)測、產(chǎn)量估計(jì)、自然災(zāi)害監(jiān)測、林業(yè)資源調(diào)查、樹種識別等諸多農(nóng)林應(yīng)用領(lǐng)域，加快精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與精準(zhǔn)林業(yè)的實(shí)現(xiàn)。近年來，微小型無人機(jī)光學(xué)遙感平臺的快速發(fā)展，為精準(zhǔn)農(nóng)林、智慧農(nóng)林的研究提供了一種靈活快捷的遙感數(shù)據(jù)獲取手段。

20世紀(jì)80年代的黃金找礦熱潮促進(jìn)了我國高光譜遙感的發(fā)展。通過對礦物元素的診斷性光譜特征進(jìn)行分析，能夠?qū)崿F(xiàn)礦物類型精確識別以及成分豐度填圖，尤其是短波紅外遙感數(shù)據(jù)可用于提取蝕變帶、線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造等地質(zhì)信息，為礦床的發(fā)現(xiàn)提供靶區(qū)。此外，光學(xué)遙感也在礦山開發(fā)工程監(jiān)管、礦區(qū)環(huán)境保護(hù)等方面有著廣泛應(yīng)用前景。

光學(xué)遙感在發(fā)展之初就被作為一種重要的軍事偵察手段，在國防領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用�；�于高空間分辨率圖像的自動/半自動目標(biāo)識別算法，能夠有效識別具備明顯幾何結(jié)構(gòu)特征的軍事目標(biāo)，如作戰(zhàn)車輛、機(jī)場跑道、船舶等。隨著深度學(xué)習(xí)算法的發(fā)展，目標(biāo)識別速度和精度得到了進(jìn)一步提高。此外，高光譜遙感技術(shù)的診斷性光譜特征，特別適用于軍事偽裝偵察和小目標(biāo)自動識別，有效提高了軍事打擊的精確性和時效性。近年來，地球同步軌道遙感衛(wèi)星、高分辨率遙感衛(wèi)星星座、視頻衛(wèi)星等技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了基于高時相遙感圖像的移動目標(biāo)自動識別技術(shù)的研究，基于我國高分四號(GF-4)靜止軌道光學(xué)圖像的移動船只識別，取得了良好的效果。

3.總結(jié)與展望

近年來，隨著遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)遙感圖像的空間、光譜與時間分辨率不斷提高，遙感衛(wèi)星數(shù)量呈爆發(fā)式增長。遙感技術(shù)與大數(shù)據(jù)的結(jié)合也將大大促進(jìn)光學(xué)遙感圖像處理與信息提取效能，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)遙感快速、準(zhǔn)確、高效應(yīng)用發(fā)展的目標(biāo)。

應(yīng)用需求是推動遙感科技不斷發(fā)展的驅(qū)動力，當(dāng)前大多數(shù)光學(xué)遙感衛(wèi)星所采用的固定成像模式，以及復(fù)雜的星地?cái)?shù)據(jù)傳輸鏈路和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分發(fā)體制，嚴(yán)重影響了遙感衛(wèi)星使用的時效性和應(yīng)用的普及型。因此，構(gòu)建具有星上成像參數(shù)自動優(yōu)化、星上數(shù)據(jù)實(shí)時處理和信息快速下傳能力的“智能型”遙感衛(wèi)星系統(tǒng)是未來光學(xué)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。智能遙感衛(wèi)星系統(tǒng)將兼?zhèn)洳町愋詳?shù)據(jù)獲取功能和智能化信息感知能力，是光學(xué)遙感衛(wèi)星未來面向大眾化和商業(yè)化發(fā)展的重要推進(jìn)方向。

另一方面，傳統(tǒng)的光學(xué)圖像處理方法在精度和效率上的不足，也限制了信息的挖掘和使用�；�于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，可以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的高效自動計(jì)算和分析。它通過抽取圖像底層特征的抽象高層語義信息，解決了傳統(tǒng)光學(xué)遙感數(shù)據(jù)分析方法基于淺層模型很難或不可能實(shí)現(xiàn)的高層特征表達(dá)，在地物分類、目標(biāo)檢測以及場景理解等方面已展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢和發(fā)展前景。

近年來，天地一體化對地觀測技術(shù)的發(fā)展為開展光學(xué)遙感大數(shù)據(jù)分析提供了精確的地球表層系統(tǒng)多樣化輔助認(rèn)知數(shù)據(jù)。傳感網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的技術(shù)流程保障，將空中的衛(wèi)星和地面的傳感設(shè)備緊密地聯(lián)系在了一起。深度學(xué)習(xí)和人工智能科技的出現(xiàn)更將助力于大數(shù)據(jù)時代下的光學(xué)遙感圖像處理與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，引導(dǎo)光學(xué)遙感領(lǐng)域新的理論突破與技術(shù)創(chuàng)新。