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分论坛一:自然资源遥感变化检测前沿技术

发布时间:2021年09月26日 来源:中国测绘学会


分论坛:自然资源遥感变化检测前沿技术

承办单位:测绘学名词审定工作委员会

主持人:燕琴   中国测绘科学研究院 院长

时   间: 10月19日(星期二) 上午8:30-12:00

地   点: 青岛世界博览城国际会议中心 101会议室



主讲人:李德仁

个人简介:李德仁,武汉大学教授、博士生导师。中国科学院院士,中国工程院院士,国际欧亚科学院院士,国际宇航科学院院士。德国斯图加特大学博士,瑞士苏黎世联邦理工学院名誉博士。国际著名测绘遥感学家。现任武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会名誉主任,地球空间信息技术协同创新中心主任,武汉市科学技术协会主席,武汉·中国光谷首席科学家。荣获国家科学技术进步奖(创新团队)1 项、国家科技进步二等奖 5 项、国家教学成果二等奖 2 项、何梁何利科学与技术进步奖 1 项、国际摄影测量与遥感学会“布洛克”金奖(最高奖)1 项。2012 年,国际摄影测量与遥感学会授予他“荣誉会员”称号,这是国际上该领域的最高荣誉,全世界仅有 10 人享此殊荣。

报告名称:目标监测分析的演化:从对地观测卫星到对地观测脑

报告摘要:21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本报告提出未来空间信息网络环境下目标监测分析的演化——对地观测脑(earth observation brain,EOB)的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时(when)、何地(where)、何目标(what object)发生了何种变化(what change),并在规定的时间(right time)和地点(right place)把这些正确的信息(right information)推送给需要的人(right people)的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。



主持人:燕琴

单位:中国测绘科学研究院

职务/职称:院长、研究员



主讲人:吴立新

个人简介:吴立新, 中南大学教授,博士, 国际欧亚科学院院士、长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者。主要从事空间信息理论与方法、灾害遥感与空天地协同观测研究。为国务院学位委员会第七、八届测绘学科评议组成员兼召集人,联合国减灾署全球风险评估框架专家组成员,GEO基础设施局成员、能源-环境工作组副组长,ISPRS大气环境遥感工作组主席,ISDE中国国家委员会委员;兼任Geomatics Natural Hazards and Risk副主编、《地理与地理信息科学》主编、中国地理信息产业协会理论与方法委员会副主任、中国地震学会空间对地观测委员会副主任、中国有色金属学会矿山信息化智能化专委会副主任、中国地理学会地理模型与地理信息分析专业委员会副主任等。

报告名称:亚热带遥感与变化检测的的挑战、实践与对策

报告摘要:亚热带具有多云多雨、多河多湖、多山多林的基本特征,给遥感观测、数据处理、变化检测及行业应用带来了巨大困难,导致地理国情与自然资源遥感监测十分受限,山地地形与生态精细制图困难重重,快变化检测与灾害应急难以有效作为,光学数据及分析模型积淀很少。中国亚热带面积广大、人口众多,是我国水稻与有色金属的主产叠加区,面临遥感动态监测、遥感精细制图、应急遥感服务、定量遥感模型的四大挑战。近年,虽然利用光学、高光谱、微波及多源遥感数据,在土地利用变化、城市热岛效应、气溶胶反演、细颗粒物浓度估算、地震亮温异常、矿区与城市沉降、露天矿采掘态势、不透水面制图、大气水汽反演等方面进行了一些实践尝试,但成果的时空分辨率不够、植被物候影响不清、物性变化认知欠缺、主被动数据融合与同化不足、多源协同观测有限,难以支撑区域精细监测、快速变化检测、城乡统筹优化和区域可持续发展。在遥感模式不断增多、遥感数据日益丰富、大数据应用渐成范式的背景下,亟需厘清人地现象的动态特征、找出亚热带遥感的科学问题、探索亚热带不同变化态势和不同层面的遥感技术难题,并结合具体需求开展针对性理论研究与技术研发。针对一些慢变化、快变化的典型应用情景,提出了个人思考与技术对策。



主讲人:陈晋

个人简介:陈晋,北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室二级教授。日本九州大学工学博士,加州大学伯克利分校、日本国立环境研究所博士后。教育部新世纪人才,Remote Sensing Environment编委。共发表SCI论文168篇,SCI总引用9300余次,SCI引用超过200次论文8篇,单篇SCI最高引用1000余次, SCI-H-index为44, 获得国家科技进步二等奖1项(排名第二)及省部级科技进步奖8项,授权发明专利17项,入选2019、2020年Elsevier高被引中国学者(地球与行星科学)及斯坦福大学全球前2%顶尖科学家名单。

报告名称:遥感变化检测-基于特征空间图像化的探索

报告摘要:变化检测是遥感应用的重要方向,在土地利用/覆盖制图与更新、自然资源调查与监测、自然灾害监测与评价等领域应用广泛。传统的变化检测方法目前仍然不完善,本报告主要系统总结传统变化检测方法原理、优缺点及其与深度学习结合的新趋势。



主讲人:眭海刚

个人简介:眭海刚,武汉大学二级教授,博导,珞珈特聘教授,国家“卓青”获得者,光谷“3551”人才,湖北省“双创战略团队”首席,王之卓青年科学家。长期从事遥感与GIS理论研究、技术攻关和装备研制,主持和参与了国家973项目、国家863项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金以及型号和预研等项目60余项,主持研制了我国第一代遥感评估应用装备和国家减灾中心首套业务化运行的灾害遥感监测与服务系统。发表100多篇学术论文,出版专著5部,国家发明专利50多项,软件著作权20项,获国家科技进步一等奖(创新团队奖)(2015)一项,二等奖(2000、2012、2014)三项,军队科技进步一等奖(2010、2015)二项,教育部技术发明一等奖一项(2018),教育部科技进步一等奖(2009)一项,测绘科技进步一等奖(2013、2017、2018)三项。

报告名称:高分遥感灾损信息检测技术及应用

报告摘要:我国是一个自然灾害频发的国家,以地震、火灾和洪灾等为代表的自然灾害给人民的生命财产造成了巨大损失。 快速准确的获取灾情分布范围与破坏程度,对灾后第一时间开展抢险救灾以及减少灾害损失十分重要。高分遥感技术凭借其多光谱、多时相、信息量大、更新周期短的数据获取能力,对于发生频率高、地域分布广和突发性强的自然灾害具有很好的应用效果。本报告将针对目前空天地遥感技术与自然灾害应急评估缺少紧密耦合的问题,基于空天地高分辨率遥感数据,利用近年来飞速发展的计算机视觉、人工智能等新技术,重点围绕自然灾害灾损评估的快速、精准和应用落地三方面开展智能化灾损评估研究。在灾害应急数据及时共享、突发灾害快速应急响应、建筑物二维/三维灾损评估以及道路灾损评估等内容开展深入探索,并在此基础上实现了应急现场移动测量系统、自然灾害应急监测系统等原型系统的研制,最后基于相关技术与原型系统服务于洪涝灾害应急、地质灾害损失评估与森林火灾遥感应急等。相关成果提高了自然灾害的应急监测能力、评估深度和服务水平,为实现实时、精细以及系统的自然灾害灾损评估奠定基础。 



主讲人:宁晓刚

个人简介:宁晓刚,中国测绘科学研究院摄影测量遥感研究所副所长,博士,研究员,自然资源部杰出青年科技人才,原国家测绘地理信息局青年学术和技术带头人。主要从事自然资源遥感监测、城市遥感监测、国土空间规划监测评估方面的关键技术研究。获国家科技进步一等奖1项,省部级科技进步特等奖1项、一等奖6项、二等奖10余项,发表学术论文50余篇。

报告名称:自然资源实用化遥感变化信息提取新探索:不变检测+变化检测 

报告摘要:自然资源实用化遥感变化信息提取新探索提出“自动获取地类不变区域范围-大幅压缩作业面积-获取变化图斑-人工修正变化提取结果”技术,应用人工智能、大数据、知识图谱等先进手段,突破了基于自然资源调查监测成果的空间样本库构建、基于深度学习的不变信息语义特征优化表达、融合知识图谱的主动学习迭代进化不变检测模型构建、基于弱监督学习的变化图斑边界优化等关键技术点,在保证满足成果精度要求的前提下,大幅减少人工目视解译量,显著提升工作效率。该技术形成的遥感影像智能不变检测系统(Acid)软件已在多个生产单位进行了实际生产作业数据的大范围测试。在全国国土利用遥感监测生产项目疑似新增建/构筑物图斑提取任务中,用户综合选取全国500个区县测试,结果为:平均压缩准度97.79%、平均压缩幅度47.83%;随机选取的295个区县测试结果为:平均压缩准度为98.39%、平均压缩幅度为47.67%。此外,该软件系统在疑似新增建/构筑物生产任务中提升工作效率约34%,处理单区县数据平均耗时仅17分钟。该技术在土地利用变更遥感监测、地理国情监测等自然资源调查监测领域有极大应用空间,技术成熟度达到生产应用水平。 



主讲人:胡翔云

个人简介:胡翔云,武汉大学遥感信息工程学院摄影测量系主任、武汉大学空间智能研究所副所长,教授,主要从事数字摄影测量、遥感影像的智能处理与解译方面的教学与科研工作。主持了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金委重大研究计划项目等重要科研项目,主持研制的遥感影像的快速特征提取和变化检测easyfeature软件系统,应用于测绘地理信息、国土、减灾、交通、石油、电信等行业,相关成果分别获得国家科技进步二等奖、测绘科技进步特等奖、中国地理信息科技进步特等奖、中国公路科技特等奖。在国内外的主要测绘遥感与人工智能刊物和学术会议发表论文60余篇。

报告名称:遥感影像的智能解译与变化检测

报告摘要:首先介绍人工智能与测绘地理信息发展的时代背景,简要阐述遥感影像分析与理解导论经典方法,阐述遥感影像理解的特点、困难和发展。重点介绍遥感影像解译的深度学习方法、问题及其研究趋势,结合遥感影像的变化检测,介绍遥感影像智能解译在若干省市的自然资源变化监测中的应用情况。



主讲人:隋正伟

报告人简介隋正伟,北京大学博士,中国航天科技集团青年拔尖人才、学术带头人、航天创新奖获得者。现任中国四维测绘技术有限公司应用服务部副部长(主持工作)。工作内容涉及综合利用定量遥感、AI、大数据分析以及人工手段的遥感信息产品研发、平台软件建设以及行业/区域/国防/国际应用解决方案等。近年来获得多次省部级奖励;取得了9项专利、10余项软件著作权;主持了70余个科研/市场项目。

报告题目遥感大数据赋能自然资源变化检测新发展

报告简介卫星遥感自然资源变化检测是掌握自然资源自身变化及人类活动引起变化情况的重要技术手段。海量多源遥感大数据的可获得性迅速提升,数据质量有质的飞跃,更高的“时-空-谱”信息,为自然资源变化检测提供了较好的数据基础。本报告分为3部分:(1)介绍为自然资源变化检测赋能的国产卫星数据资源和产品,20年积累的十米级卫星影像和10年积累的2米及亚米影像,定标场网、大气校正和几何校正技术为变化检测提供坚实的几何和辐射一致性基础,四维公司提供不同空间分辨率、光谱波段的几何和辐射时空一致的增值产品;(2)中国四维遥感产业云平台,通过云服务提升大范围、多时相、多传感器影像产品提供效率;泛AI中台架构介绍,可灵活、快速开发部署满足用户需求的变化检测生产线,规模化、标准化供应信息产品,泛AI中台的样本库未来会共享更多的开源国产影像变化检测等样本集,模型库开放吸纳全国全球先进、成熟的变化检测模型,挖掘国产大数据影像中的例如变化检测信息“金矿”,与开发者共享收益;(3)展示国产遥感大数据在自然资源变化检测业务中的实际项目案例,通过AI变化检测、时序定量遥感变化检测和人工手段,在两违监测、三农普土地利用/覆盖变化更新、自然灾害监测(过火区域/水灾范围)、人工目标变化检测等方面的实际应用技术、方法流程介绍。



主讲人:唐芝青

个人简介:唐芝青,湖南省第二测绘院创新与信息化部部长。自2015年以来,带领部门自主设计、开发超过60款GIS系统软件,获得软件著作权16项,其中1项获中国地图学与地理信息系统学家、中国科学院院士周成虎教授,数字中国研究院副院长、北京大学邬伦教授验收并高度认可,并颁发相关证书;获国家级、省级奖项7项,最高为中国地理信息科技进步二等奖1项。参与了包括数字城市、地理国情普查、农村土地承包经营权调查、全国第三次国土调查等一批大型测绘工程项目,获得国家、省级奖励7项,最高为中国优秀测绘工程金奖1项。

2020年4月起,主导基于遥感影像的变化图斑智能提取技术攻关,研发了智多星(基于遥感影像的自然资源要素自动提取系统),开展了遥感影像智能解译技术的工程化应用,技术攻关取得的成果在国内受到广泛关注,陈军院士带队到院调研指导,20多个省份自然资源部门来院调研交流,包括人民日报在内的多家媒体进行了宣传报道。

报告名称:基于遥感影像的变化图斑智能提取关键技术研究与工程化应用

报告摘要:随着航天技术、传感器技术、计算机等技术的发展,大大推动了遥感技术的进步,源源不断地提供着丰富的遥感影像数据源,在此背景下,传统的纯人工目视解译技术的效率已经无法满足自然资源的监测需求,如何从海量高分辨率遥感数据中及时准确地获取所需信息并加以利用,一直是急需而又难以解决的问题,学术界、产业界为之付诸努力。本文提出将遥感科学、人工智能、业务规则三者深度融合,构建“影像预处理—智能提取—图斑筛查与分类—边界半自动提取—统计分析”五位一体的遥感影像智能解译技术体系,自主研发了基于遥感影像的自然资源要素自动提取系统(“智多星”),查全率(召回率)超过80%,与部下发的季度卫片图斑重叠率超过90%,智能提取模式效率是传统人工模式的3倍,研究成果已经深度应用至湖南省多项卫星监测工程项目,大幅提高湖南省“1+N”卫星监测工作效率,为推动我省自然资源治理体系和治理能力现代化建设提供了强有力的技术支撑。