基于认知计算的遥感卫星下行数据即时服务的理论与方法研究

Orienting to the actual application needs such as the emergency response, this project proposes a research on the theory and methods of instant services for remote sensing satellite downlink data which is received by the global land observation satellite data receiving station networks of China RSGS, combined with historical archiving data. Focusing on the three scientific problems: (1) uncertainty cognition of imaging geometric model of satellite downlink data and geo-positioning with sparse control information, (2)spatial-temporal information coupling mechanism of multi-satellite downlink data and (3) remote sensing information intelligent service driven by users’ behavior, the project will firstly perform a study on the technology of geometric positioning for remote sensing satellite downlink data, followed by an exploration of cooperative cognitive computing methods for multi-satellite downlink data, as well as the methods for rapid identification of specific targets, and then an active remote sensing information intelligent service technology is going to be developed. The instant service prototype system of multi-source remote sensing satellite downlink data will be finally established, and the validation will also be addressed by demonstrating the applications of the South China Sea Islands monitoring, forest fire monitoring, mining area monitoring etc. The project will provide a novel satellite remote sensing information service model, and expects to promote the services mode transformation from traditional passive remote sensing data services to the active intelligent services by providing high level remote sensing information products. This will enhance the remote sensing data and information service capabilities and efficiency of China RSGS.

面向应急响应等实际应用需求，依托中国遥感卫星地面站陆地观测卫星数据全球接收站网的国内外遥感卫星下行数据，结合历史存档数据，研究遥感卫星下行数据即时服务的理论与方法。重点针对卫星下行数据成像模型不确定性认知及稀疏控制的几何定位、多卫星下行数据时空信息耦合机制、用户行为驱动的遥感信息服务智能化3个科学问题，开展遥感卫星下行数据几何定位、多卫星下行数据协同认知计算与特定目标快速识别以及遥感信息主动智能服务的理论与方法研究，建立多源遥感卫星下行数据即时服务原型系统，并针对南海岛屿、森林火灾、矿产开发监测等进行示范应用验证。创新卫星遥感信息服务模式，促进传统被动式的遥感数据服务向主动智能的高层次信息服务的模式转变，提升遥感数据与信息的服务能力和效率。

卫星遥感数据作为重要的战略信息资源，已在国土资源调查、土地利用动态监测、生态环境调查与评估、灾害应急响应与灾后重建以及国防安全等领域发挥着越来越重要的作用。该项目面向重大自然灾害和突发事件应急响应、国土安全、生态环境监测等实际应用需求，基于中国遥感卫星地面站陆地观测卫星数据全球接收站网接收的国内外遥感卫星下行数据，并结合历史存档数据，开展了遥感卫星下行数据快速几何定位、多卫星下行数据协同认知计算与特定目标快速识别以及遥感信息主动智能服务等相关理论与方法研究，建立了多卫星下行数据即时服务原型系统，实现了遥感卫星下行数据即时推送和特定目标信息的定制化服务，并以火点监测等应用开展示范验证。目前，已发表学术论文86篇，其中SCI论文59篇，基金第一标注学术论文54篇；出版专著1部；申请发明专利24项，授权8项；取得软件著作权12项，已培养博士6人，硕士11人，出站博士后1人。项目成果已在中国遥感卫星地面站产品生产线、全国生态环境遥感调查、第二次青藏高原科学考察、全球森林覆盖和火烧迹地产品生产、火点应急监测等方面得到应用，支持了《全球生态环境遥感监测2019年度报告》、《地球大数据支撑可持续发展报告》，获中国测绘学会测绘科学技术二等奖1项。项目研究成果对于创新卫星遥感信息服务模式，促进传统被动式的遥感数据服务模式向主动智能服务的转变，提升了遥感数据与信息的服务能力和效率具有重要的理论意义和应用价值。