遥感图像处理及其在军事目标定位中的应用
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测绘学概论论文3S技术在军事上的应用以及它对中国军事发展的重要意义学院:武汉大学测绘学院班级:测绘工程九班姓名:杨其全学号:20123016102013S技术在军事上的应用以及它对中国军事发展的重要意义3S技术是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)的统称。
它们也是测绘发展的新世纪、新阶段的产物,是融合了测绘基本原理、航天技术、计算机技术和摄影摄像技术的新型产物,在近二十年来发展迅速,已经成为众多国家争相研究的课题。
特别是美、中、俄三个大国以及欧盟都已经或是正在建立自己的全球定位系统,力争各自在未来信息世界的主导地位。
特别是在军事方面,3S技术的应用特别重要,在某种程度上可以说谁掌握了3S的应用,谁就掌握了未来战争的方向和进程,因此我就对3S技术在军事上的应用以及他对中国军事发展的意义特别感兴趣,并决定以此作为《测绘学概论》的结业论文。
下面我就对此浅谈一下自己的认识。
在谈这之前,我想先说时候GPS、GIS和RS之间的关系。
首先是GPS和RS之间的关系,GPS和RS都可以看做是一种数据获取的系统,但它们又分别有着独立的功能,它们之间想互补充、相互完善,成为GPS和RS结合的基础。
首先,利用高度轻便的GPS接收机可以根据影像上的预先确定的位置获取准确的位置坐标,并且自动提供几何校正时所需的成像控制信息。
另外,GPS的快速定位也为RS数据实时、快速地进入GIS系统提供了可能,保证了RS数据与地面同步监测数据的动态配准,从而成为3S集成系统中重要的组成成分。
而对于GIS,它是管理和分析空间数据的有效手段,一方面,RS为GIS源源不断的提供了各种及时、客观、准确的数据,使得GIS能够快速地分析各种数据,并作出及时的预报。
另一方面,RS对于丰富信息资源的获取有赖于GIS的科学管理和有效利用。
GIS能接受大量的不同来源的空间数据,并根据用户的不同需求对这些数据进行有效地存储、检索、分析和显示,RS数据的充分利用提供了一个良好的环境。
基于高分辨率遥感影像的军事阵地动态监测技术-军事技术论文-军事论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——1、引言基于遥感影像的变化检测技术是遥感信息处理的一项重要应用,目前遥感影像变化检测已广泛应用于国防建设的多个领域,主要用于战场信息动态感知、军事目标和兵力部署监测等。
国内许多学者将遥感影像的变化检测技术应用于军事领域。
邓湘金利用模式识别的相关知识,对军用机场进行建模,实现了机场位置变化的检测。
莫华改进了传统的阈值变化检测方法,得到了机场和港口的变化区域。
颜洁等将变化检测技术应用于机场毁伤效果评估。
近年来,高分辨率遥感影像的出现使得对军事阵地的动态监测成为可能。
IKONOS、QuickBird等遥感影像的分辨率使得通过遥感影像进行小空间范围内对地监测成为可能,可以分辨出更小一级的军事目标,利用这种遥感影像进行军事阵地动态监测,其快速批量处理的优势可以免去人工实地勘测的步骤,节省了人力物力资源,显著提高了的作战效率。
然而目前将变化检测技术应用于军事阵地动态监测的研究非常少,开展此方面的研究十分必要。
本文针对实时作战的现实需求,利用面向对象的变化检测方法,研究基于高分辨率遥感影像的军事阵地动态监测技术,具有一定的理论和现实意义。
2、基于对象的变化检测技术变化检测是通过分析同一地区不同时期拍摄的遥感影像间光谱特征或空间结构特征的差异,从而得到感兴趣地物类型的转变或内部条件和状态的变化。
目前,基于遥感影像的变化检测方法大致分为两种:基于像元和基于对象的方法。
随着新一代高分辨率遥感卫星的成功发射,变化检测可以在更小的尺度上进行,传统的基于像元的方法已经不能满足高分辨率遥感影像的精度要求,基于对象的方法应运而生。
基于对象的变化检测方法以对象为基本元,可以充分利用对象所固有的尺寸、形状提取出基于对象的特征,从而提高变化区域和非变化区域的可分性以及不同地物之间的可分性,而且对象可以应用各种地学的核心概念(距离、尺度和方向特征等),更符合人类的思维方式和推理方式。
红外遥感技术在军事方面的运用摘要:目前国际军事形势总体上趋于缓和,但天下并不太平,展望21世纪,国际关系错综复杂,世界各种力量不断分化组合。
交流与合作,斗争与竞赛交织在一起,将是21世纪国际安全环境和军事形势的基本形态。
而随着高科技技术在军事领域的广泛应用,现代战争已进入了高技术阶段,由于战争中高级技术武器装备的大量使用和新的作战理论的先导作用,引起了战争形态的重大变革。
从而导致了战争规模,样式和进程的变化。
战争已由简单的身体对抗化为智慧的较量。
正文:遥感技术是指安装与平台上的传感器,以电磁波为信息传播媒介,从遥远的地方感知地球表面和一定空间范围内的对象,从而识别地面物体的全过程,他是与航空遥感,在20世纪60年代发展起来的移民新型的综合性的边缘学科,从70年代以来,随着新的航天遥感平台的不断升空,新型传感器的研制,航天遥感技术的发展。
应用领域从军事应用发展到一地球环境和资源的监测和研究为目标的尖端技术。
在现代化战争中,军事侦察,监视与制导已完全离不开遥感技术。
一、红外线的起源与发展1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳发现了红外线。
红外技术在军事上的实际应用始于第二次世界大战期间。
当时,德国研制和使用了一些红外技术装备,其中有红外通信设备和红外夜视仪,它们都属于主动式红外系统。
战后,由于红外光子探测器和透红外光学材料的迅速发展,红外技术的应用引起军事部门的重视。
此后,红外技术的发展方向集中在被动式系统上。
50年代,红外点源制导系统应用于战术导弹上。
60年代,红外技术的军事应用已相当广泛,如已应用于制导、火控、瞄准、侦察和监视等。
60年代中期,出现了光机扫描的红外成像技术。
70年代,红外成像技术获得迅速发展,热成像系统和电荷耦合器件的应用是这一时期的重要成果。
80年代,红外技术进入研制镶嵌焦面阵列(CCD阵列)系统的新时期。
二、红外线的基本概念自然界中, 一切温度高于绝对零度摄氏-273.16 的物体都不断地辐射着红外线, 这种现象称为热辐射。
浅谈遥感图像判读在军事领域的应用【摘要】遥感图像是遥感技术的重要产品,也是军事领域研究地形的重要资料,部队指挥员、参谋人员学会判读遥感图像研究分析地形,为首长正确决策提供地形依据,是应用现代技术,多渠道掌握地形资料的基本途径,也是实战化训练的重要体现。
【关键词】遥感图像应用军事领域“遥感”顾名思义就是遥远的感知。
遥感图像就是利用航空、航天遥感技术获得的各种地面图像。
它具有获取快、限制少、层次丰富、客观现实等许多特点,在国家政治、经济、军事等领域应用广泛。
随着现代科技的突飞猛进,遥感技术得到了迅速发展,遥感图像更是内容丰富,种类繁多。
遥感图像是信息化条件下地理信息系统的重要体现,对于军事领域研究和利用地形具有重要作用,对经济建设尤其是军事侦察有特殊重要的意义。
掌握遥感图像判读应用知识是指挥员和参谋人员必须具备的专业素质。
一、遥感图像的种类遥感图像是按照不同的方式和特性进行分类的。
一是按遥感器(接收电磁波信息的设备)搭载平台分类。
可分为地面、航空和航天不同高度的三类图像。
二是按遥感器响应电磁波波段分类。
有可见光遥感图像:即使用摄影机和敏感可见光的胶片所拍摄的图像;红外遥感图像:即利用红外探测仪器响应红外线波段所取得的图像;微波遥感图像:即采用雷达或侧视雷达向地面发射微波信号,按地面反射信号的强弱扫描而得到的图像;多波段遥感图像:即使用能探测数个波段电磁波的探测器,对同一地区不同波段的电磁波分别响应而得到的图像。
三是按色彩分类。
可分为彩色图像、假彩色图像和黑白图像。
二、遥感图像的识别特征在遥感图像上判读实地地形情况,其前提条件是对物体本身有着深刻的了解,即掌握其所具有的识别特征,以此判断目标的性质。
我们可以根据遥感图像产品所呈现出来的的形状、大小、颜色(或色调)、阴影、相关位置、纹形、活动痕迹七大特征进行准确的识别和判读。
一是形状特征。
形状特征指物体的外部轮廓在影像上的构图状况,它是最重要的识别特征。
多媒体技术及其应用本栏目责任编辑 :李桂瑾1前言随着科技的不断进步 , 遥感工具的使用越来越频繁 , 人们能够从高空以及太空中来观察人类居住的地球 , 也能够利用获得的遥感图像进行一系列研究和探索。
现已应用于农林业、测绘、地质勘探、水利、气象、环境保护以及军事等部门 , 并取得了很好的效益。
军事目标是一项特殊的研究内容 , 如何充分利用遥感图像资料来分析和定位军事目标是需要解决的主要问题。
遥感图像资料主要来自遥感卫星以及侦察飞机拍摄的影像资料 , 本文主要研究利用无人侦察飞机拍摄的影像资料对军事目标进行定位的问题。
2遥感图像处理技术概论遥感图像处理是遥感技术的一个重要环节 , 它直接影响到遥感信息的增强提取和分析应用效果。
遥感图像处理技术一般可以分为两大类。
一是光学处理技术 , 它可以分为机械光学和光化学处理两种方法 , 机械光学又称电子光学或物理光学 , 主要是利用相干光光源作图像处理 , 譬如密度分割、位相交换、等照度变换等内容 ; 光化学处理是依据摄影光化学原理 , 利用非相干光光源 , 即普通暗房摄影处理方法进行图像处理 , 它可以进行图像镶嵌、图像增强 (包括反差调整、彩色增强、比值处理、边缘增强、黑白发色等、图像密度分割、假彩色合成以及信息复合处理等 ; 二是计算机数字图像处理技术 , 它可以精确地进行几何定位与几何校正 , 还可以多功能地进行图像镶嵌、图像增强 (包括线性变换、直方图均衡、彩色增强、比值处理等等、图像分类、图像统计分析、多波段图像组合以及信息复合处理等。
这些处理结果在地表环境要素不太复杂的情况下 , 完全可以定量化精确分析 , 应用效果比较好。
这里 , 我们主要就数字图像处理中的几何校正等方面进行研究与分析。
除此之外 , 遥感图像处理技术开始进行信息复合的研究应用工作。
这种处理技术主要是综合使用现有的遥感资料 , 挖掘遥感资料所提供的全部信息。
其作用是能够进行地物信息的验证、补充与更新 , 提高了遥感信息的实用价值。
测绘技术在军事领域中的应用指南无论是古代还是现代,军事一直是世界各国政府关注的重点领域。
而随着科技的迅速发展,测绘技术逐渐在军事领域中发挥重要作用。
测绘技术的精确和实用性,为军队提供了战略和战术决策的有力支持,本文将探讨测绘技术在军事领域中的应用指南。
一、地面测量地面测量是军事测绘中最常见也是最基础的一种测绘技术。
通过地面测量,可以准确测量地面的高程、坐标和形状等关键数据,为军队提供可靠的地理情报信息。
在军事作战中,地面测量为军队提供了宝贵的地形和地貌信息,有助于制定战术计划和军队行动。
二、航空摄影航空摄影是一种比较快速和全面的测绘技术。
通过航空拍摄,可以迅速获取大范围的地理影像信息。
在军事领域中,航空摄影广泛应用于兵站、战场侦察和目标识别等方面。
航空摄影技术的发展,使得军队能够在更远的距离上获取情报,同时也提高了军事目标的确认和攻击的精确性。
三、卫星遥感卫星遥感是军事测绘中的新兴技术,通过卫星传感器获取地球的影像与数据信息。
卫星遥感能够提供具有多光谱和高分辨率的地理数据,对于军事目标的识别和监测起到了至关重要的作用。
卫星遥感技术在军事领域中广泛应用于战略情报分析、目标导航和战地监测等方面,为军队提供了及时和准确的情报支持。
四、地理信息系统地理信息系统(GIS)是将地理数据和信息进行组织、管理和分析的一种技术系统。
在军事领域中,GIS技术帮助军队更好地理解地理环境和情报数据,为战略和战术决策提供支持。
通过GIS技术,军队可以对敌方和友方的地理数据进行分析,推测勘探敌方地形构型和行动模式,提高作战效能。
五、地理空间智能与网络地理空间智能与网络是综合利用地理信息技术与网络技术,实现地理信息共享与综合应用的一种技术手段。
在军事领域中,地理空间智能与网络被广泛应用于情报共享和指挥控制系统中。
通过将地理数据与信息网络相集成,军队能够实现实时和准确的情报共享,提高作战指挥的效率和准确性。
总结起来,测绘技术在军事领域中的应用非常广泛且重要。
遥感技术用于军事地理测绘的探讨遥感技术具有诸多优势,因而在军事等诸多领域获得广泛应用,并发挥出了相当重要的作用。
本文基于遥感技术在军事地理测绘中的应用进行探讨,首先阐述了军事地理测绘的重要性,然后重点讨论了遥感技术在军事地理测绘中的应用,包括军事地域类型分析、军事交通分析、军事目标分析以及军事行动态势生成等,以期为业内人士提供有益参考。
标签:遥感技术军事地理测绘应用1军事地理测绘的重要性对于地形复杂等特殊地区,通过常规的地面调查方法往往很难较理想地掌握它们的基础地质、地形以及地貌等一系列的地理信息。
然而上述信息无论在经济开发方面,还是在国防建设方面,均具有非常重要的价值。
遥感技术具有无国界特点,因而在敏感地区的军事地理测绘工作中得以广泛应用,能够提供各种重要的基础地理信息,为军事活动提供专业服务[1]。
由此可见,基于遥感技术的军事地理测绘具有相当重要的现实意义。
2遥感技术在军事地理测绘中的应用2.1军事地域类型分析军事地域类型指的是有着相同或者类似功能的地理实体集合在相应地域上,共同构成面区位。
对军事地域类型进行分析是十分必要的,不仅关系着战时的火力配系,而且关系着兵力部署,同时还关系着战役方向选择与确定。
借助遥感图像和相关技术,分析不同地域类型的典型地理实体影像,并根据其特征以了解其山地、平原以及河流情况。
就本质而言,是对影像上各个地形要素予以有效识别,借助自动识别技术和相关技术以获得目标地形具有参考价值的信息,如坡度等数据,接下来通过分类方法进行定量分析,最终确定其位置、面积以及性质等参数。
借助边缘提出技术,辅以常见的手动勾画界线方法,便能够绘制出想要得到的军事地域类型区划图[2]。
2.2军事交通分析军事交通分析会对部队机动产生直接且重要的影响,其主要包括两个方面,一个是越野通行情况分析,另一个是正常道路战时通行能力分析,且以前者为主。
军事交通分析指的是对遥感信息以及非遥感信息进行全面且深入的分析。
红外遥感技术的军事应用红外遥感是继可见光遥感之后发展起来的又一种光学遥感手段,它可以通过探测目标的红外辐射能量获取目标的有关信息,具有不受暗夜限制和穿透云雾的优点。
随着红外探测技术的不断进步,红外遥感能力不断增强,红外遥感已经广泛应用于军事领域和地球勘探、天气预报、森林火灾监视等民用领域。
红外遥感在军事领域的应用主要集中在3个方面,即机载红外成像、星载红外成像和星载导弹预警,这也是本文所要介绍的内容。
1.机载红外成像伊拉克战争的经验证明,从空中昼夜获取战场的情报信息,对获取战场的主动权及至最后夺取战争的胜利极为重要。
采用机载成像技术直接从空中获取地面信息,对地面目标进行侦察监视方法的应用已有几十年时间。
美国军方一直强烈地依赖于这一手段获取情报,其U-2、P-3和“食肉者”侦察机就是这种应用的典型实例。
U-2飞机上装有高分辨率的摄像系统,可获得地面目标的高分辨率清晰图像,其侦察范围沿飞行航线纵深可达数十公里的大面积地区,为指挥机关和作战部队提供了极为直观的准确情报。
美、英、法等国军队一直非常重视发展这种先进的战术机载成像侦察监视系统,从越南战争到波斯湾战争,仅美国海军就有500多架抓侦察机,迄今为止仍有100多架抓-彳鬼怪式侦察机在世界各地服役。
特别是在最近几年美军发动的几场战争中,如科索沃、阿富汗和伊拉克战争,美军的机载战术侦察技术发挥得淋漓尽致,在夺取战争的主动权方面起到了至关重要的作用。
2.星载红外成像星载红外成像是获取敌情、采取自卫的重要途径,它有许多优点:能24h昼夜工作,能适应不良天气,能提供定时信息,能把捕捉目标和攻击结合起来,有远距离探测和透过能力,能识别伪装,能排除电子干扰等。
红外成像不仅能揭露地面、森林里的伪装,还可揭露地下、水下的军事目标,显示热源目标的运动状态和踪迹。
美国在50年代末、60年代初,出于军事和政治上的需要,花了很大的气力发展空间遥感技术,以用于卫星侦察。
很多国家现役的光学成像侦察卫星上一般都配备了红外成像系统,如美国的“高级69-11”卫星上配备了热红外成像仪,使其具备了夜间成像能力;俄罗斯的“宇宙2344”卫星以及法国的“太阳神2”卫星也都具备了红外成像能力。
图像识别技术在军事领域的应用随着科技的不断发展,人工智能技术的应用越来越广泛,其中,图像识别技术是其中的一个重要支柱。
图像识别技术主要是通过计算机视觉和机器学习算法来进行数字图像的自动识别,目前已经广泛应用于各个领域,包括军事领域。
本文将围绕图像识别技术在军事领域的应用,探讨其应用优势以及发展前景。
一、图像识别技术在军事领域的应用优势1、情报收集和目标识别在军事领域,情报收集和目标识别是非常重要的工作,利用图像识别技术可以帮助军队快速准确地获得信息,并且识别目标的类型、位置、大小等关键信息,从而实现作战决策、打击和防御。
例如,在空中侦查任务中,利用图像识别技术可以充分发挥无人机的优势,通过对图像分析识别,识别敌方防御工事、武器等目标,提供可靠的情报支持。
此外,图像识别技术还可以用于网络空间目标的识别和定位,为网络攻击和防御提供重要依据。
2、智能监控与预警图像识别技术还可以应用于智能监控和预警领域,为军队提供精准、高效的监控和预警保障。
例如,在边防巡逻和海上安全监控中,通过部署智能监控设备和算法,可以实现对目标的自动识别和跟踪,并且在情势紧急时能够及时进行报警和反应,提高保障能力和效率。
3、无人化战斗和自主作战图像识别技术的应用还可以支持无人化战斗和自主作战的实现。
借助图像识别技术,可以实现对无人驾驶飞行器、无人潜艇、无人地面车辆等无人化平台的控制和指挥,使得军队的作战能力和效率得到提升。
同时,图像识别技术还可以实现军用机器人的自主行动和作战,支持机器人的自主导航、目标搜索、打击等能力的实现,实现无人化战斗的目标。
二、图像识别技术在军事领域的发展前景目前,随着对人工智能技术不断深入研究和应用,图像识别技术在军事领域的应用和发展前景越来越广阔。
1、智能化武器和作战系统的发展随着图像识别技术与先进武器平台的结合,可以实现智能化武器和作战系统的发展。
通过对环境和目标的自动感知和识别,可以实现武器和作战系统的精准打击和指挥,提高作战效率和精度。
测绘技术在军事勘察中的应用方法介绍随着科技的不断发展,测绘技术在军事勘察中扮演着越来越重要的角色。
测绘技术的精确性、高效性以及准确性使其成为军事勘察中必不可少的工具。
本文将介绍一些测绘技术的应用方法,以展示其在军事勘察中的重要性。
首先,卫星遥感技术是一种重要的测绘技术,它通过卫星获取地球表面的图像,提供了大范围、高分辨率的数据。
在军事勘察中,卫星遥感技术可以用于监测敌方军事设施、识别和跟踪敌方军力的变化。
利用这些数据,军方可以更好地进行军事规划和战术部署,提高侦察和打击的准确性。
其次,激光雷达技术在军事勘察中也有广泛的应用。
激光雷达技术可以通过测量激光脉冲的时间来计算目标物体与探测器的距离。
这种技术在军事勘察中可以用于地形测量、地下设施的探测以及目标识别等方面。
例如,激光雷达可以精确测量山地地形的高度和坡度,为部队的行动提供地理信息支持。
再者,无人机技术也是一种重要的测绘工具。
无人机可以搭载各种传感器和设备,用于获取军事目标的信息和图像。
无人机可以高空飞行,覆盖范围广,具有较强的机动性和灵活性。
在军事勘察中,无人机可以用于目标侦查、偵察和侦查任务。
它们可以提供实时的图像和数据,为军方提供实时情报支持,并帮助军方制定战术计划。
此外,地理信息系统(GIS)也是军事勘察中常用的工具。
地理信息系统可以将地理数据和空间数据整合在一起,形成一幅地图,用于军事规划和情报分析。
通过地理信息系统,军方可以有效地管理地形地貌数据、人口分布和交通网络等信息,从而更好地理解战场环境并做出决策。
测绘技术在军事勘察中的应用方法不仅限于上述几种技术,还包括无线电测量、地形测量和测图等等。
这些技术的应用为军事指挥和作战提供了重要的支持和决策依据。
然而,需要强调的是,这些技术必须得到专业人员的正确使用和解读,才能发挥其应有的作用。
综上所述,测绘技术在军事勘察中的应用方法丰富多样,包括卫星遥感技术、激光雷达技术、无人机技术和地理信息系统等。
测绘技术在军事测量中的应用近年来,随着科技的不断进步和军事技术的不断发展,测绘技术在军事测量中的应用日益广泛。
军事测量作为现代军事中的重要一环,对于军事作战的准确性和安全性起着举足轻重的作用。
本文将探讨测绘技术在军事测量中的应用,从测量设备、数据处理和战术实施等方面进行阐述。
首先,测绘技术在军事测量中的应用体现在使用先进的测量设备。
现代军事测量依靠高精度的测量仪器和设备,如GPS(全球定位系统)、卫星遥感、无人机等,来获取准确的地理信息。
GPS的出现极大地提高了测量的精度和效率,使得军事测量能够实现更加精准的目标定位和路径规划。
卫星遥感技术能够利用卫星获取遥感影像,提供全球范围内的地理信息,对于军事侦察和目标识别具有重要意义。
无人机技术的应用更是将军事测量推向了新的高度,它能够在无人驾驶的情况下进行低空飞行和图像获取,为军事作战提供实时的地图和目标情报。
其次,测绘技术在军事测量中的应用也需要依赖高效的数据处理方法。
在测量过程中,海量的数据需要进行收集、整理和分析,以便得到有效的信息。
随着计算机技术的发展,数据处理的速度和精度得到了极大提高,为军事测量提供了强大的支持。
例如,利用地理信息系统(GIS)进行数据管理和空间分析,能够将不同类型的地理数据有机地整合在一起,实现对地理空间的智能化处理。
军事测量人员可以通过GIS软件对测量数据进行立体化建模和可视化展示,提升战场决策的科学性和立体化。
最重要的是,测绘技术在军事测量中的应用还需要与战术实施相结合。
军事测量不仅仅是为了获取地理信息,更是为了支持军事作战的制定和执行。
通过对地理环境的测量和分析,军事指挥官能够更好地了解战场形势和地形特征,有针对性地制定军事战略和战术。
例如,在军事行动中,军队需要快速准确地确定自身位置和目标位置,这就需要依靠测绘技术提供的精确测量数据。
军事测量还可以为军事作战提供有效的战场仿真和模拟,在虚拟环境中评估不同战术的可行性和效果,提高战场指挥的科学性和准确性。
遥感技术在军事地理信息系统中的应用摘要:遥感技术是一种现代化的地理测绘技术,实现其与军事地理信息系统(MGIS)的融合,能综合化、动态化的获取、管理及分析作战区域内的地理环境信息,为作战中环境分析和军事决策提供支持。
本文在阐述MGIS应用遥感技术必要性的同时,就遥感技术在MGIS中的具体应用内容展开分析。
期望能实现两者的高效结合,进而为作战区域内地理环境信息的准确测量提供保证。
关键词:遥感技术;MGIS;测绘信息时代下,高新技术在军事领域中的应用愈发深入,其是现代高技术条件下作战指挥自动化系统的重要支撑。
现代战争中,作战区域地理环境信息直接关系着军事决策的效率与质量,并对战争的走向具有深刻影响;基于此,需不断优化作战区域地理环境信息获取方式。
本文就遥感技术在MGIS中的应用要点展开分析。
一、MGIS中使用遥感技术的必要性MGIS是现代军事地理研究的重要方式,其在计算机软硬件系统的支撑下,融合使用GIS技术,能够持续性的进行作战区域地理环境和军事专题属性信息的获取,并且该信息获取过程具有一定的综合性、动态性,其能为作战环境分析和战略决策制定提供有效支撑。
长期以来,GIS是人们获取作战区域地理环境信息的主要方式,其成图时间和周期相对较长,这难以满足当今时代高技术战争需要。
具体而言,在高技术战争中,高强度、高投入的破坏时的地理环境要素的变化尤为剧烈,若不能及时有效地进行作战区域地理环境信息的动态更新,势必影响作战环境分析和战略决策制定的准确性。
基于此,创新MGIS作战区域地理环境和军事专题属性信息的获取方式势在必行。
遥感技术是一种现代化的测绘手段,在作战区域地理环境信息更新中,遥感技术受地面条件限制少,测量过程较为高效,具有一定的动态性、持续性、及时性和准确性特点。
其能实现自然条件恶劣、地面环境复杂区域地理环境信息的有效测量,进而确保MGIS空间分析的有效性[1]。
譬如,海湾战争表明,是实现遥感技术与RS技术与MGIS技术相结合, 可为战时提供实时的地理信息保障。
测绘技术在军事防御和国家安全中的重要性和运用现代战争不再局限于地面和海上的战斗,空中和电子战也变得越来越重要。
在这样的背景下,测绘技术在军事防御和国家安全中的重要性也日益凸显。
无论是在军事行动的规划中,还是在作战实施和后续分析中,测绘技术都发挥着不可或缺的作用。
首先,测绘技术为军事行动的规划提供了基础数据和地理信息。
在军事规划中,了解地形地貌、道路河流、人口分布等地理信息对于战略部署具有至关重要的意义。
通过现代测绘技术,可以获取高分辨率的航空或卫星影像,以及准确的地理数据,如高程、地形等。
这些数据可以帮助情报部门分析战略目标的脆弱点或敌人的潜在行动路线。
此外,测绘技术还可以为士兵提供可靠的地图和导航信息,提高军事行动的效率和精确度。
其次,测绘技术在作战实施中具有重要作用。
现代战争中,精确的目标定位和定向打击是提高作战效果和减少人员伤亡的重要手段。
通过生产高精度的数字地图和目标坐标,军队可以实现对敌方目标的精确定位和打击。
测绘技术还可以帮助军事情报部门识别目标周围的地理要素,如建筑物、植被等,为打击目标提供准确的环境信息。
此外,测绘技术还可以提供实时的地理信息,如交通流量、天气状况等,帮助军队对作战环境进行调整和决策。
此外,测绘技术在战后的分析和评估中也发挥着重要作用。
战后的分析和评估不仅可以帮助军队总结战斗经验,还可以为未来的军事规划和战略调整提供参考。
测绘技术可以提供战斗过程中的地理数据和相关情报,为分析战斗过程和结果提供客观依据。
通过对战果的测绘和分析,军队可以了解到战斗中目标的受损程度和打击效果,从而评估作战的成功与否。
此外,测绘技术还可以帮助军队了解地方基础设施的受损情况和复原能力,为恢复和重建提供支持。
值得一提的是,测绘技术不仅在实战中发挥作用,在非战争情况下也对国家安全具有重要意义。
例如,在灾害救援和紧急情况下,测绘技术可以帮助相关部门快速准确地获取灾区的地理信息,并进行动态监测和分析。
高性能图像处理算法在卫星遥感数据处理中的应用卫星遥感数据处理是一项重要的技术,为许多领域的研究和应用提供了宝贵的数据来源。
在卫星遥感数据处理中,高性能图像处理算法的应用发挥了重要的作用。
本文将介绍高性能图像处理算法在卫星遥感数据处理中的应用,并探讨其优势和挑战。
首先,卫星遥感数据的处理需要对大量的图像数据进行高效的处理和分析。
高性能图像处理算法能够快速有效地处理大规模的卫星遥感数据,提取出其中的有用信息。
例如,针对卫星图像中的陆地、水域、植被等特征,可以通过高性能的图像分类算法进行自动分类和识别,实现对不同地物的准确识别和统计分析。
此外,高性能图像处理算法还可以实现卫星图像的快速匹配和配准,从而提高数据的准确性和精度。
其次,高性能图像处理算法在卫星遥感数据处理中的应用还包括图像增强和去噪。
卫星图像在获取过程中可能受到云雾、大气扰动等干扰因素的影响,导致图像质量较差。
高性能图像处理算法可以通过滤波、去噪和增强等方法,提高卫星图像的清晰度和细节,从而更好地满足用户需求。
同时,利用高性能图像处理算法,还可以实现对卫星图像的色彩校正、图像融合等操作,提高数据的可视化效果和应用价值。
此外,卫星遥感数据处理中的图像配准和拼接也是应用高性能图像处理算法的重要方面。
卫星图像的获取通常是通过卫星平台上的多个传感器同时采集得到的,因此需要将不同传感器采集得到的图像进行配准和拼接,以得到一幅完整的卫星图像。
高性能图像处理算法可以通过特征提取和匹配等方法,实现图像的准确配准和拼接,从而得到无缝衔接的卫星图像。
这在军事、环境监测、城市规划等领域都具有重要的应用价值。
然而,高性能图像处理算法在卫星遥感数据处理中也面临一些挑战。
首先,卫星遥感数据的规模庞大,需要处理的数据量大。
这就要求高性能图像处理算法具备高效的计算和存储能力,以满足实时性和实用性的要求。
其次,卫星遥感数据涉及到多源、多尺度的数据融合问题,需要高性能图像处理算法具备对多源数据的融合和融合结果的验证与评估的能力。
多媒体技术及其应用本栏目责任编辑:李桂瑾1前言随着科技的不断进步,遥感工具的使用越来越频繁,人们能够从高空以及太空中来观察人类居住的地球,也能够利用获得的遥感图像进行一系列研究和探索。
现已应用于农林业、测绘、地质勘探、水利、气象、环境保护以及军事等部门,并取得了很好的效益。
军事目标是一项特殊的研究内容,如何充分利用遥感图像资料来分析和定位军事目标是需要解决的主要问题。
遥感图像资料主要来自遥感卫星以及侦察飞机拍摄的影像资料,本文主要研究利用无人侦察飞机拍摄的影像资料对军事目标进行定位的问题。
2遥感图像处理技术概论遥感图像处理是遥感技术的一个重要环节,它直接影响到遥感信息的增强提取和分析应用效果。
遥感图像处理技术一般可以分为两大类。
一是光学处理技术,它可以分为机械光学和光化学处理两种方法,机械光学又称电子光学或物理光学,主要是利用相干光光源作图像处理,譬如密度分割、位相交换、等照度变换等内容;光化学处理是依据摄影光化学原理,利用非相干光光源,即普通暗房摄影处理方法进行图像处理,它可以进行图像镶嵌、图像增强(包括反差调整、彩色增强、比值处理、边缘增强、黑白发色等)、图像密度分割、假彩色合成以及信息复合处理等;二是计算机数字图像处理技术,它可以精确地进行几何定位与几何校正,还可以多功能地进行图像镶嵌、图像增强(包括线性变换、直方图均衡、彩色增强、比值处理等等)、图像分类、图像统计分析、多波段图像组合以及信息复合处理等。
这些处理结果在地表环境要素不太复杂的情况下,完全可以定量化精确分析,应用效果比较好。
这里,我们主要就数字图像处理中的几何校正等方面进行研究与分析。
除此之外,遥感图像处理技术开始进行信息复合的研究应用工作。
这种处理技术主要是综合使用现有的遥感资料,挖掘遥感资料所提供的全部信息。
其作用是能够进行地物信息的验证、补充与更新,提高了遥感信息的实用价值。
因此可以说,信息复合处理技术实际上是建立遥感资料信息库的有效方法之一。
3目标定位方法传统的对计划外目标定位主要依靠人工现地判定,不仅精度得不到保证,而且作业时间一般来说较长。
随着科技的不断发展,越来越多的遥感卫星运用到军事中,使目标定位有了更进一步的发展。
但现阶段这些高技术定位装备只能保障战略、战役目标的定位,对一般战斗中出现的目标还不能达到及时精确的保障。
因此,利用低空无人侦察机的遥感图像信息来对作战中出现的目标进行定位,是很有研究价值的。
3.1图像信息的获取图像信息获取过程工作原理为接收天线收到“无人机”发出的侦察图像信号后,经高频电路送下变频电路进行信息处理,输出中频信号,经调制跟踪环解调,经7M低通滤波器提纯出视频信号,经视频放大和去加重电路后送往视频分配器分为两路标准视频信号,计算机便可将得到的图像实时记录并显示。
信息接收系统设计主要采用了图像同步跟踪和存储技术。
信息接收系统接收到“无人机”发射的视频图像后,利用图像采集软件通过视频信息采集卡截取“无人机”获取的战场视频图像,整个过程将采用多线程操作方式处理视频图像的采集与存储的接收事件。
线程之间同步协调则以二进制形式融合将图像文件进行同步存储,以便于利用其对图像信息进行进一步的处理。
3.2“三点”匹配定位方法应当指出,遥感图像处理技术一般要以常规资料与人为经验结合起来,即指处理人员最好要具备丰富的专业知识,这样才能得到理想的处理结果;同时也要采用多种处理方法的综合研究,才能满足各种专题信息的研究。
因此在实际工作中,对一幅遥感图像应当使用哪种方法和哪些技术手段,必须根据应用目的以及现有技术条件的可能来选择,讲究实效,使遥感图像处理技术真正为遥感应用服务。
由于图像信息是通过“无人机”的航拍而获取的,而在“无人机”拍摄过程中,又可能会受到天气、战场环境、拍摄区域地形状况、“无人机”飞行姿态等一系列因素的影响,通常会导致获取的遥感图像是发生了畸变的倾斜图像。
因此,在遥感图像信息处理过程中,关键要实现对倾斜图像的匹配校正。
3.2.1匹配校正方法在匹配校正过程(也即倾斜图像几何校正的过程)中,由于目标附近GCP信息因受战场环境的影响,获得其信息非常困难,所以匹配过程应该使用尽量少的GCP。
我们通过已知目标附近的三个GCP的坐标,将倾斜图像进行几何校正。
由于只使用了三个GCP,每个控制点的选取对校正结果的影响都很大,因此控制点一般选取地面上容易确定的标志物,如交叉路口、河流的尽头等。
此外,控制点的选取应尽可能地分散,若三个GCP在共线,是不能够建立仿射坐标系的。
收稿日期:2007-08-16作者简介:王楠(1981-),男,重庆人,解放军炮兵学院硕士研究生,研究方向:炮兵武器装备发展论证及效能分析;邓灵博(1983-),男,内蒙古自治区包头人,解放军炮兵学院硕士研究生,研究方向:炮兵武器装备发展论证及效能分析;何洪峰(1981-),男,安徽桐城人,解放军炮兵学院硕士研究生,研究方向:炮兵武器装备发展论证及效能分析。
遥感图像处理及其在军事目标定位中的应用王楠,邓灵博,何洪峰(中国人民解放军炮兵学院,安徽合肥230031)摘要:对遥感图像进行了初步的介绍;提出了一种军事目标定位方法;利用实验对该目标定位方法进行了验证;对其应用前景进行了展望。
关键词:遥感图像处理;匹配校正;目标定位中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)18-31713-02TheImageofRemoteSensingImageProcessinganditsApplicationinMilitaryGoalLocationWANGNan,DENGLing-bo,HEHong-feng(CollegeofPLAartillery,Hefei230031,China)Abstract:Forremotesensing,imagehascarriedoutpreliminaryintroduction;Haveputforwardakindofmilitarygoallocationmethod;Verifyusingexperimentforthisgoallocationmethod;Foritsapplication,prospectislookedahead.Keywords:TheimageofremoteSensingImageProcessing;Matchtorectify;Goallocation1713多媒体技术及其应用本栏目责任编辑:李桂瑾图1“三点”匹配定位原理图3.2.2匹配校正算法模型如图2和图3所示,设要求任意点P'在倾斜图像坐标空间中的坐标位置,首先建立仿射坐标系。
在倾斜图像中以A点为坐标原点,AB向量为横轴方向,AC向量为纵轴方向建仿射坐标系XfOfYf;在物空间中以A'为坐标原点,A'B'向量为横轴方向,A'C'向量为纵轴方向建仿射坐标系Xf'Of'Yf'。
图2倾斜图像坐标空间图3正视图像坐标空间过P'点作A'B'、A'C'的平行线分别交A'C'、A'B'于N'、M'点,并求出M'、N'点坐标ZM'、ZN';求出M'、N'点在倾斜图像坐标空间中坐标M、N的坐标ZM、ZN;再分别过M、N点作AC、AB的平行线,并交于点P,则P点即是P'点在倾斜图像坐标空间中的位置,得Zp=ZA+AP。
4实验我们可使用该方法对目标定位进行程序验证。
选取无人侦察校射飞机航拍的图像来进行校正试验,效果如图4、图5所示。
可以看到,利用三个控制点完全可对遥感图像进行较为精确的匹配定位,进而通过预定程序可迅速准确地确定目标中心的坐标。
因为我们所提出的算法是基于拍摄的物体离航拍的像机距离相同的假设,所以飞机离物体的距离越远,待测的物体离GCP的距离越近,则校正的效果越好。
5结束语在航拍、摄影测量以及军事上的无人机摄像,所拍摄的对象大部分并不是在摄像机的正下方,而是与摄像机的正下方有一定的距离,从而导致所拍摄出来的图像不是正视图,而是具有几何变形的斜视图。
很多时候我们需要的是图像的正视图,或者能够通过若干个地面控制点GCP(GroundControlPoint,遥感图像上易于识别,并可精确定位的点)的位置来计算图像上的其他点的具体位置坐标,所以将一幅遥感倾斜图像校正为正视图或者与GIS中的电子地图进行匹配是很有价值的。
匹配前我们所能利用的有用信息往往是有限的,所以好的匹配校正算法不仅能达到较好的校正效果,同时也只需比较少的信息。
要确定一个平面至少需要三个控制点,本文提出的算法利用地面上的三个控制点即可以将倾斜图像校正为一幅所需的正视图,原理简单,易于实现。
图4无人侦察校射飞机航拍图像图5几何校正后与数字地图匹配效果且使用该定位方法,只要使用的GIS数据有足够的精度,遥感图像匹配定位就有较高的精度,完全可满足战术级的要求。
此外,由于GIS在军事上的应用MGIS已经相当成熟,而本文中图像信息处理的核心算法已经方便地集成到MGIS系统中,因此,在应用方面将是较为成熟和广泛的。
参考文献:[1]冈萨雷斯.数字图像处理(第2版).北京:电子工业出版社,2006.[2]俞根苗,邓海涛.弹载SAR图像几何失真校正方法.西安电子科技大学学报(自然科学版),Vol.(33),No.(3),2006.6:386-389.[3]杨亚波,徐守时.一种卫星遥感图像目标位置快速精校正的新方法[J].遥感学报,Vol.(9),No.(6),2005.11:653-658.[4]王家耀.军事地理信息系统的现状与发展,中国工程科学,Vol.(4),No.(12),2002.12.1714电脑知识与技术。