大(dà)數據時(shí)代航天遙感系統的(de)發展戰略

　　一、航天遙感和(hé)航天遙感系統

　　近些年來(lái)，大(dà)數據已經成爲繼雲計算(suàn)、物(wù)聯網之後 IT 領域最流行的(de)詞彙，并在各行各業中廣泛出現，受到人(rén)們越來(lái)越多(duō)的(de)關注，也(yě)引起很多(duō)專家學者的(de)深入研究。從2012年3月(yuè)開始，美(měi)國開始投入對(duì)大(dà)數據的(de)研究，與大(dà)數據相關的(de)研究發展規劃被列入科學信息領域的(de)重要舉措之一，相關部門基于大(dà)數據背景下(xià)獲取、存儲、處理(lǐ)等方面展開對(duì)遙感信息技術的(de)研究。

本文以航天遙感的(de)現狀爲基礎，分(fēn)析航天遙感系統的(de)技術現狀，得(de)出航天遙感系統如何面對(duì)大(dà)數據時(shí)代挑戰的(de)結論，以便于迅速采集遙感數據、對(duì)遙感數據進行分(fēn)析和(hé)管理(lǐ)，滿足人(rén)們對(duì)航天遙感的(de)需求。
　　遙感是爲了(le)獲取遠(yuǎn)距離物(wù)體的(de)相關資訊，遙感技術被廣泛應用(yòng)于現場(chǎng)勘測，适用(yòng)于面積廣闊的(de)觀測，數據的(de)綜合性和(hé)可(kě)比性較強，具有很強的(de)時(shí)效性，在勘測過程中不需要通(tōng)過物(wù)理(lǐ)接觸，而是通(tōng)過電磁波的(de)反射以及輻射，通(tōng)過數據的(de)采集和(hé)計算(suàn)，實現對(duì)物(wù)體的(de)遠(yuǎn)距離探測，獲取包含物(wù)體的(de)遙感數據信息。這(zhè)裏需要注意的(de)是數據不等同于信息，數據承載有效的(de)信息，在目前的(de)應用(yòng)中仍然存在一定的(de)局限性。任何事物(wù)都可(kě)以發射、反射、吸收電磁波信号，都屬于遙感信息源。地物(wù)的(de)空間信息的(de)獲取方式需要通(tōng)過搭載在遙感平台上的(de)遙感器來(lái)獲取。

　　二、大(dà)數據的(de)概念

　　大(dà)數據是适應時(shí)代發展需求所衍生出來(lái)的(de)概念，顧名思義，大(dà)數據所指的(de)數據數量十分(fēn)龐大(dà)，通(tōng)過傳統的(de)收集渠道不能幫助企業采集、管理(lǐ)有效的(de)信息，也(yě)無法立足于時(shí)代背景，向企業提供與經營相關的(de)策略。直到2009年，“大(dà)數據”才逐漸出現在公衆視野，以難以預計的(de)速度進行擴散。研究大(dà)數據的(de)目的(de)并不是采集數據，而是将采集的(de)數據進行分(fēn)析、管理(lǐ)、處理(lǐ)、應用(yòng)，增強數據應用(yòng)的(de)能力，進一步完善使用(yòng)數據的(de)功能，從而挖掘有應用(yòng)價值的(de)資訊，大(dà)數據技術具有可(kě)觀的(de)發展空間。大(dà)數據時(shí)代在信息通(tōng)信、海量存儲等方面有利于解決航天遙感系統迅速采集信息、處理(lǐ)數據，本文的(de)重點放在數據存儲方面，并分(fēn)析新時(shí)代背景下(xià)航天遙感技術存在的(de)機遇和(hé)挑戰，進一步促進航天遙感技術的(de)可(kě)持續發展。

　　三、航天遙感技術迎來(lái)的(de)機遇

　　1.航天遙感技術的(de)重要意義
　　航天遙感可(kě)以對(duì)環境和(hé)資源進行有效的(de)勘測，也(yě)可(kě)以對(duì)信息技術進行有效的(de)掌控。可(kě)以說從一定意義上講，航天遙感技術已經成爲決定戰争勝負和(hé)影(yǐng)響國家安全的(de)重要因素。 航天測繪（972.html）已成爲獲取空間信息資源十分(fēn)重要的(de)技術手段。同時(shí)，遙感信息的(de)獲取、處理(lǐ)、加工和(hé)服務，與衛星定位技術和(hé)衛星通(tōng)信技術的(de)應用(yòng)也(yě)密切相關，正在世界範圍内蓬勃發展的(de)小衛星技術對(duì)于推動遙感、導航定位和(hé)通(tōng)信技術的(de)快(kuài)速進步具有重要價值。
　　2.大(dà)數據時(shí)代航天遙感技術的(de)機遇
　　（1）雲存儲
　　在大(dà)數據時(shí)代的(de)背景下(xià)，航天遙感技術可(kě)以使用(yòng)雲儲存的(de)技術，對(duì)數據進行實時(shí)更新，包括對(duì)數據副本進行實時(shí)更新，占有極少的(de)硬件資源，廣泛應用(yòng)于亞馬遜等電子商務行業中。存儲虛拟化(huà)技術是雲存儲系統的(de)關鍵所在，包括主機、基于網絡、基于存儲陣列三種，爲了(le)将設備的(de)物(wù)理(lǐ)屬性屏蔽，完成對(duì)異構存儲設備的(de)統一映射。基于主機需要使用(yòng)虛拟化(huà)軟件，在實際運用(yòng)的(de)過程中會增大(dà)主機端的(de)負載，無法拓展主機的(de)空間。基于存儲陣列需要安裝虛拟控制程序，将邏輯存儲單元與多(duō)個(gè)物(wù)理(lǐ)磁盤設備相對(duì)應，這(zhè)種操作具有可(kě)以滿足用(yòng)戶對(duì)存儲性能的(de)要求，同時(shí)也(yě)存在一些缺陷，比方說拓展性能較差，無法延伸設備的(de)拓展性。存儲虛拟技術采用(yòng)基于網絡的(de)形式可(kě)以集中上述兩種存儲虛拟技術的(de)優點，在滿足用(yòng)戶對(duì)存儲性能需求的(de)同時(shí)，保持設備一定的(de)拓展性，因此很多(duō)企業都使用(yòng)基于網絡的(de)主流形式。
　　（2）數據庫
　　随著(zhe)時(shí)代的(de)發展，很多(duō)數據并非以文字的(de)形出現，歸屬爲非結構型的(de)數據和(hé)文檔，數據呈現半結構化(huà)的(de)發展趨勢。在雲存儲系統中，NOSQL數據庫需要以數據增長(cháng)需求爲考慮因素，分(fēn)析數據的(de)實用(yòng)性和(hé)可(kě)用(yòng)性，盡可(kě)能滿足人(rén)們對(duì)勘測各方面的(de)需要。再進一步細化(huà)，數據庫使用(yòng)弱一性的(de)特例，保證用(yòng)戶最後的(de)運行個(gè)結構是類似的(de)。一般情況下(xià)，NOSQL數據庫分(fēn)爲四種，根據不同的(de)情況，使用(yòng)不同類型的(de)數據庫對(duì)數據進行儲存。

　　四、航天遙感技術發展需要解決的(de)問題

　　1.遙感大(dà)數據的(de)自動分(fēn)析
　　數據挖掘指的(de)是，從海量的(de)數據中通(tōng)過算(suàn)法搜索隐藏信息的(de)過程，是目前大(dà)數據處理(lǐ)的(de)重要方法，可(kě)以從遙感大(dà)數據中勘測出地表的(de)變化(huà)規律，了(le)解社會以及自然的(de)變化(huà)過程。随著(zhe)對(duì)地觀測遙感的(de)大(dà)數據不斷出現，遙感信息語義的(de)複雜(zá)性、數據維度語義的(de)豐富性、傳感器語義的(de)多(duō)樣性等特征使航天遙感技術對(duì)表達方式提出了(le)新的(de)要求。同一地物(wù)的(de)不同粒度、時(shí)相、層次、方位觀測數據即該地物(wù)在不同觀測空間的(de)投影(yǐng)，在實際觀測過程中，遙感大(dà)數據需要考慮多(duō)分(fēn)辨率、多(duō)源影(yǐng)像那個(gè)特有的(de)特征表達模型，以及模型如何進行相互間的(de)轉化(huà)，從紋理(lǐ)、光(guāng)譜、結構等低層結構出發，抽取多(duō)元特色的(de)本征表示，建立可(kě)以跨越差異的(de)目标特性，達成遙感數據一體化(huà)的(de)目的(de)。遙感大(dà)數據的(de)自動分(fēn)析，指的(de)是挖掘遙感大(dà)數據信息，實現遙感觀察數據向知識轉化(huà)的(de)前提，主要目的(de)在于建立統一、語義的(de)遙感大(dà)數據表示，爲後續的(de)數據挖掘作鋪墊。遙感大(dà)數據的(de)自動分(fēn)析包括數據的(de)檢索、表達、理(lǐ)解等方面。
　　2.大(dà)數據時(shí)代航天遙感安全問題
　　結合目前的(de)情況來(lái)看，我國航空遙感發展缺乏完善的(de)監管制度，在具體運作的(de)過程中缺乏協調和(hé)規劃，相關的(de)資訊和(hé)信息無法進行資源共享，無法對(duì)行業内的(de)資源和(hé)技術進行整合利用(yòng)，再上航天遙感技術的(de)核心技術過于依賴國外，存在創新能力不足的(de)問題，導緻遙感邁入産業化(huà)具有一定的(de)難度，産業化(huà)的(de)發展需要技術與資金的(de)不斷投入，不确定性遙感信息模型和(hé)與人(rén)工智能相關的(de)系統開發也(yě)有待進一步的(de)深入研究。

　　五、航天遙感技術的(de)發展趨勢

　　1.大(dà)數據時(shí)代背景下(xià)航天遙感技術的(de)發展方向
　　通(tōng)過航天遙感技術，可(kě)以由航天、地面觀測台組成以地球爲研究對(duì)象的(de)綜合觀測系統，提供定量、定時(shí)的(de)數據，在大(dà)數據時(shí)代背景下(xià)，完整性和(hé)機密性是航天遙感技術的(de)重要特點，航天遙感技術涉及國家政機密，因此如何保障完整性和(hé)機密性是航天遙感技術需要面對(duì)的(de)問題。根據時(shí)代的(de)要求，人(rén)們越來(lái)越重視數據的(de)安全性和(hé)實用(yòng)性，所以發展航天遙感技術的(de)時(shí)候需要根據上述特點進行發展。面對(duì)當前的(de)形勢，高(gāo)分(fēn)辨率小型商業衛星發展迅速，雷達衛星遙感日益受到青睐，遙感技術的(de)監測精密度将不斷提升，呈現向上的(de)發展趨勢。
　　2.新時(shí)代要求航天遙感技術人(rén)才培養發展展望
　　在這(zhè)個(gè)新時(shí)代背景下(xià)，航天遙感技術具有可(kě)觀的(de)發展前景，從事該領域的(de)專業人(rén)才短缺，航天遙感技術是我國的(de)戰略新興産業，可(kě)以爲航空航天信息技術的(de)發展創造更大(dà)的(de)發展空間。學校應該增加與此相關的(de)專業設立，規劃相關的(de)人(rén)才培養的(de)計劃，在培養航天遙感人(rén)才需要結合大(dà)數據的(de)知識背景進行學習(xí)，讓從事航天遙感的(de)人(rén)才跟上時(shí)代發展的(de)需要，重點掌握與遙感技術相關的(de)知識。與此同時(shí)，學校方面應該重視對(duì)航天遙感技術的(de)人(rén)才進行培養，定向向人(rén)才灌輸有關大(dà)數據遙感的(de)知識，讓學生規劃在航天遙感領域的(de)發展，爲學生畢業從事航天遙感方向的(de)工作奠定想學術基礎。
　　3.新時(shí)代下(xià)航天遙感技術發展趨勢展望
　　新時(shí)代背景下(xià)，數據化(huà)的(de)普及在一定程度上促進了(le)航天遙感技術的(de)發展，加上我國政策對(duì)航天遙感技術的(de)大(dà)力支持，包括數據庫、雲計算(suàn)在内的(de)數據庫等新興技術應用(yòng)将推動航天遙感技術的(de)變革。航天遙感技術呈現良好的(de)發展趨勢，促進各行各業進行資源的(de)調整和(hé)整合，新時(shí)代背景下(xià)的(de)航天遙感技術從“定性”向“定量”轉變，呈現多(duō)平台共存、綜合應用(yòng)不斷深化(huà)的(de)發展趨勢，展現市場(chǎng)不斷擴大(dà)的(de)發展趨勢，極大(dà)地提升了(le)科研工作者的(de)工作效率，使航天遙感技術行業呈現全新的(de)面貌與發展趨勢。

　　參考文獻：
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