地表异常遥感探测与即时诊断方法

1地表异常遥感响应特征与语义表征

研究不同地表异常事件与遥感响应特征非线性关联机理,构建基于机器学,习的地表异常事件-地表异常-地表异常遥感响应特征映射关系模型;耦合大气辐射传输模型和传感器成像模式,开展从可见光、近红外、热红外至微波的地表异常遥感响应特征计算机仿真模拟,揭示地表异常全谱段、全天时遥感响应特征;定量解析地表异常光谱、辐射、散射、几何、纹理等遥感响应特征标志/临界点,提出地表异常遥感即时诊断特征阈值和综合指数;研究地表异常及其光谱响应特征的结构化语义提取方法,建立集语义实体、语义关系与语义表征于一体的地表异常遥感响应特征语义表征模型,形成地表异常遥感响应特征知识体系。

2 地表异常超大动态范围自适应遥感即时探测

研究从地表到载荷的多维时空谱地表异常遥感探测端到端信息响应、收集、转换、输出机理,探索全链路、全要素一致性精准探测技术途径,建立地表异常信号全链路传输与全要素响应的精准函数关系,形成复杂场景下地表异常像素级超大动态范围非线性响应探测方法;研究地表异常信息在轨获取、处理与传输任务驱动的导航、通信、遥感卫星互联拓扑网络构架及最佳均衡路由机制,发展地表异常探测优先级任务约束下的星群资源自适应匹配映射、探测参数自适应优化机制和多任务自适应智能规划调度方法,建立基于星间互联与星地互馈机制的“通导遥”一体化任务协同机制与星群模式。

3 地表异常遥感在轨即时诊断

研究多源、多模态地表异常卫星观测数据在轨动态定标、稀疏表达、时空融合方法,突破几何-辐射-光谱在轨精准处理、融合图像/特征在轨求解算法优化难题;研究地表异常与遥感响应特征知识自适应快速匹配、像元级到对象级地表异常特征在轨即时提取方法,阐明地表异常遥感响应特征知识驱动的地表异常在轨发现机理,设计星上有限资源约束下超轻量级地表异常变化检测深度网络,发展的地表异常多特征属性在轨鲁棒挖掘方法,建立基于星地互馈深度学习的地表异常在轨即时诊断模型;解析地表异常事件与地理场景的自适应时空语义耦合机制,研究地表异常事件高层次时空语义信息在轨提取与表达方法。

4地表异常遥感预警知识即时生成与表达

研究适于星上资源约束的地表异常遥感即时预警结构化知识体系,建立“通导遥”一体化的地表异常卫星影像-监测信息-预警知识即时转化机制；研究基于多模态信息融合、强泛化能力知识挖掘和时空智能模拟的地表异常遥感预警知识即时生成方法,突破地表异常多模态信息高速融合、轻量化和强泛化能力模型构建、历史样本跨域迁移学习、在轨时空模拟器等瓶颈;研究复杂遥感预警知识到适于导航和通信卫星有限传输能力的遥感预警制图产品实时转化机制,建立基于制图综合和神经网络深度学习的遥感预警知识即时表达模型,形成星上资源约束条件下地表异常遥感预警知识即时生成与表达方法体系。

项目针对地表异常遥感探测与即时诊断方法这一主题，围绕“卫星数据-遥感特征-异常信息-预警知识”实时转化这条主线，基于多源多尺度时空数据，结合地表异常光谱特征实验与模拟数据，采用理论分析（卫星运控理论）、计算机仿真、物理建模（辐射传输模型、地表过程模型）、机器学习、知识挖掘等研究手段，分析地表异常时空响应特征，解析地表异常的遥感响应机理，建立地表异常遥感响应特征知识体系；同时，探明地表异常像素级超大动态范围自适应探测机理，建立地表异常遥感即时探测星群架构、分析探测任务与星群资源自适应匹配映射机制，构建地表异常“通导遥”一体化协同观测星群模式。在此基础上，分别构建基于地表异常遥感响应特征知识、基于星地互馈时空融合、基于轻量级深度网络的地表异常在轨发现与诊断方法，综合异常事件时间演化语义信息提取方法和面向时空耦合的高层次语义在轨表达方法，生成地表异常事件的在轨即时发现与诊断方法。构建地表异常结构化遥感预警知识体系，发展地表异常预警知识即时生成与表达方法，形成基于“通导遥”一体化星群的地表异常即时探测和预警理论与方法体系，服务于我国一体化、智能化、精准化、实时化遥感监测预警系统的建设。