遙感大數(shù)據(jù)特點及其相關(guān)技術(shù)分析

王 瑾

（山西水利職業(yè)技術(shù)學院， 山西 運城 044000）

0 前言

隨著遙感技術(shù)的日益發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)開始向多元化和海量化發(fā)展，從各種遙感平臺所獲得的遙感數(shù)據(jù)量急劇增加，遙感數(shù)據(jù)已進入大數(shù)據(jù)時代?；谶@種時代背景，單純地依靠傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)無法充分滿足人們對數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化處理需求，因此使用大數(shù)據(jù)中的自動分析與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以加強遙感數(shù)據(jù)的分析與應用效果。遙感數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)開始成為新的學科發(fā)展趨勢，受到了人們的廣泛關(guān)注。

1 遙感大數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容與特點解析

第一，外部特點。首先，遙感大數(shù)據(jù)具備海量的特點。隨著遙感技術(shù)水平不斷提高，目前對地觀測遙感衛(wèi)星單星日數(shù)據(jù)獲取量以TB級計算，這些基于單位時間的范圍內(nèi)獲取的日益龐大的數(shù)據(jù)，造成了存儲、分析、管理上的許多困難。其次，數(shù)據(jù)異構(gòu)特征。在數(shù)據(jù)的生成過程中，會使用到業(yè)務系統(tǒng)，不同的業(yè)務系統(tǒng)之間會展示出不同的狀態(tài)，因此需要不同的數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)提供，還可以從邏輯結(jié)構(gòu)與組織方式的方面展示出更多的特征。再次，數(shù)據(jù)多源特征。主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的來源與獲取手段方面，可以擁有更多形式的信息獲取方式。如遙感數(shù)據(jù)的獲取平臺包括資源衛(wèi)星、無人機、車載雷達等，傳感器種類包括全色、多光譜、高光譜、微博、紅外、激光雷達等，這些不同途徑，不同格式，不同尺度的數(shù)據(jù)加劇了數(shù)據(jù)處理的難度。第二，內(nèi)部特點。首先，高維度特點。遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)中的數(shù)據(jù)類型復雜且繁多，就會使數(shù)據(jù)中的維度不斷提升，主要表現(xiàn)為時間維度、空間維度等。其次，尺度性高特點。尺度性高也作為遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要特點，在獲取數(shù)據(jù)的過程中，可以將不同類型的遙感技術(shù)與其相對應的技術(shù)水平作為基礎，對數(shù)據(jù)類型準確劃分，從空間與時間方面展示出數(shù)據(jù)多尺度的特征。

2 遙感大數(shù)據(jù)自動分析技術(shù)

2.1 遙感大數(shù)據(jù)中的表達技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)含有極高的復雜性，還會使用多元化的技術(shù)手段，若繼續(xù)使用傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)表現(xiàn)方式，將無法跟上時代的發(fā)展步伐。在開展相同地物數(shù)據(jù)觀測工作的過程中，使用遙感大數(shù)據(jù)可以使空間投影更加多維、多角度、多方位，這也作為促進遙感技術(shù)獲得發(fā)展的重要組成部分。遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)會將分辨率與層次作為基礎，對數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，之后對數(shù)據(jù)模型與之間存在的關(guān)系進行對比、分析與研究。在實際應用遙感技術(shù)的過程中，需要對以下幾方面內(nèi)容進行研究：第一，遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)具備的相應特征。第二，對多種類型的數(shù)據(jù)進行綜合性的統(tǒng)一、規(guī)范整理。

2.2 遙感大數(shù)據(jù)檢索技術(shù)

海量的數(shù)據(jù)是遙感技術(shù)的發(fā)展基礎，為了將海量數(shù)據(jù)中的有效信息數(shù)據(jù)進行處理，需要專業(yè)的技術(shù)人員完成，將關(guān)聯(lián)性較高的數(shù)據(jù)進行綜合性的分析與處理。之后將對這些整理后的數(shù)據(jù)進行更深層次的分析與探討，從而加強數(shù)據(jù)資料的利用效率。若僅對遙感技術(shù)的某種類型數(shù)據(jù)進行檢索，無法順應時代的發(fā)展。根據(jù)目前的發(fā)展情況來看，遙感大數(shù)據(jù)的檢索技術(shù)若想獲得發(fā)展，需要將知識作為基礎，其中包含：第一，構(gòu)建場景的檢索程序。首先會采集海量的遙感數(shù)據(jù)信息，將這些數(shù)據(jù)作為基礎，結(jié)合數(shù)據(jù)類型存在的特點，將其與場景互相匹配生成檢索服務鏈，從而滿足人們的數(shù)據(jù)需求[2]。第二，將用戶的感知信息融入其中?？梢允褂糜行У募夹g(shù)與手段，提升學習習慣的自主性，從而對圖像數(shù)據(jù)進行檢索。

2.3 對遙感大數(shù)據(jù)的掌握與理解

目前我國的科技水平不斷提升，若想使遙感大數(shù)據(jù)獲得進一步發(fā)展，就需要利用高科技的技術(shù)與手段，從而使遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)為社會提供更優(yōu)質(zhì)的服務，使遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷向知識方向進行發(fā)展。人們目前還沒有完全掌握遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，但實際應用大數(shù)據(jù)技術(shù)的過程中，數(shù)據(jù)處理方式已經(jīng)開始由傳統(tǒng)的“面向像素”轉(zhuǎn)換為“面向?qū)ο蟆睆亩鴮⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行更加高效的提取與準確區(qū)分。不同類型的數(shù)據(jù)會存在不同的語義，用戶在使用過程中不能充分理解數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)性特點，就會發(fā)生場景信息認識不全面的情況。為了將該問題解決，相關(guān)技術(shù)人員要將大數(shù)據(jù)技術(shù)作為基礎，對內(nèi)容與場景進行更加深入的研究，尤其對于以下幾方面內(nèi)容應重點研究：第一，語義模型的構(gòu)建， 主要包含數(shù)據(jù)特點、數(shù)據(jù)目標與數(shù)據(jù)場景。第二，對遙感大數(shù)據(jù)的場景形成多元化的認知。

3 遙感大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)挖掘流程

在對數(shù)據(jù)進行挖掘的過程中，會采用以下步驟：收集數(shù)據(jù)、索取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)整合等，數(shù)據(jù)處理過程就會充分體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的特點。在對數(shù)據(jù)挖掘的過程中較為復雜與繁瑣，主要是采用高超的技術(shù)與手段還有大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識，擁有廣闊的發(fā)展前景。對于遙感大數(shù)據(jù)的挖掘方面，會采用以下挖掘流程：第一，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料，在整合完成之后將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，在這個過程中，會采用多元化的技術(shù)與手段將數(shù)據(jù)進行處理，如去噪、采樣、過濾等技術(shù)，最終形成新的數(shù)據(jù)集。第二，利用多元化的分析技術(shù)對數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)進行分析與處理，之后將需求作為基礎對數(shù)據(jù)分類。第三，將分類之后的數(shù)據(jù)集進行瓦解，利用互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)。第四，利用決策樹的方式將數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系進行整理并分析。第五，選擇合理的方式與手段，將數(shù)據(jù)為用戶呈現(xiàn)，讓用戶更好地理解并掌握。

3.2 遙感大數(shù)據(jù)中的綜合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

從一方面來看，在廣義的遙感大數(shù)據(jù)中，還與 GIS數(shù)據(jù)存在一定關(guān)聯(lián)性。從另一方面看，在遙感技術(shù)中還會處理較多非接觸式的數(shù)據(jù)，使人們可以掌握更加全面的地球知識與客觀規(guī)律，對自身所處的世界更加了解。

利用遙感答案數(shù)據(jù)對時空分布數(shù)據(jù)進行處理的過程中，不會以表面的形式將數(shù)據(jù)進行顯示，會將相關(guān)數(shù)據(jù)信息以智能化的方式進行挖掘并處理，還可以將時空分布視頻數(shù)據(jù)的特點充分利用，使正常行為與非正常行為更加智能、準確地區(qū)分，如人、車、物等，可以加強視頻數(shù)據(jù)的處理效果。因此在對時空數(shù)據(jù)挖掘時，需要處理更加綜合的數(shù)據(jù)。

3.3 遙感大數(shù)據(jù)對潛在應用的挖掘

我國的科技水平快速提升，遙感大數(shù)據(jù)作為其中的重要組成部分，將其優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致，不僅可以將地球中變化規(guī)律進行挖掘，還可以不斷發(fā)現(xiàn)更多未知的新鮮事物，也被應用在人們的日常生活中。例如，利用全球多光譜遙感圖像進行遙感大數(shù)據(jù)分析，可以得到空間分辨率達到數(shù)米級別的土地利用和覆蓋變化信息，以此來對影響土地利用和覆蓋變化的因素進行診斷分析，對農(nóng)業(yè)、生物多樣性、水資源、氣候變化、生物多樣性、礦產(chǎn)資源以及人類的地理分布與活動進行定量化分析，研究人類與自然的相互作用系統(tǒng)，為全球的土地利用和規(guī)劃提供科學支撐，并為可能出現(xiàn)的風險提供預警。

4 結(jié)語

使用遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以加強遙感技術(shù)應用的廣度與深度。未來在對遙感技術(shù)進行研究的過程中，應采用大數(shù)據(jù)的思維方式，將技術(shù)的研發(fā)重點落在數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘方面，從而擴大遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用范圍，將遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮，造福人類。