新型遙感器技術專題申請指南

一、指南說明

在“十一五”期間，新型遙感器技術專題以發展先進遙感器和原創性遙感數據處理、應用的前沿與核心技術為重點，為我國遙感技術及其產業發展提供技術儲備，培養造就一批優秀的創新人才。2008年度重點支持新型遙感探測技術、高性能星上數據處理技術、遙感數據處理與分析前沿技術、多源時空遙感綜合應用技術、紫外臨邊成像光譜儀技術、機載成像激光雷達技術、高分辨率遙感數據一體化處理技術、靜止氣象衛星數據處理分析技術、多頻多譜段遙感協同反演技術、高精度極化干涉SAR關鍵處理技術、海岸帶時空演變遙感信息精細提取技術等方向。

本專題2008年度經費總預算為7600萬元。支持課題分兩類：探索導向類課題和目標導向類課題。探索導向類課題共安排4個研究方向，經費預算為2700萬元；目標導向類課題共安排10個研究方向，經費預算為4900萬元。課題支持強度參見相關研究方向的說明，課題研究期限不超過2010年12月31日。

探索導向類課題中，每個研究方向下的研究內容均可獨立申請，申請者可在規定研究內容范圍內，選擇其一并自定課題名稱進行申請；目標導向類課題中，申請課題內容應涵蓋指南規定的全部研究內容，技術指標不得低于指南規定的要求。

二、指南內容

（一）探索導向類課題

1.新型遙感探測技術

主要研究內容：靜止軌道高空間分辨率成像探測技術，中低軌道新概念高分辨率寬幅成像技術，臨近空間慢速SAR等新型遙感探測技術，航空平臺新原理成像探測技術，三維遙感層析成像技術等。

說明與要求：完成相應的原理性實驗裝置或樣機，并申請發明專利。

2.高性能星上數據處理技術

主要研究內容：星上智能處理與預識別技術，基于內容的低損高倍數據壓縮技術，高速海量星上數據智能存儲技術等。

說明與要求：完成相應的原理性實驗裝置、樣機或軟件原型，并申請發明專利。

3.遙感數據處理與分析前沿技術

主要研究內容：新型遙感成像模型、模擬驗證與評價技術，高光譜遙感數據的光譜定標、分解、典型地物最佳波段選擇與分析技術，基于物理含義的極化干涉SAR地物三維信息分析技術，遙感信息自動提取技術等。

說明與要求：完成相應的關鍵技術和軟件原型，并申請發明專利。

4.多源時空遙感綜合應用技術

主要研究內容：多源遙感數據的空間及光譜匹配技術，大氣、陸地、海洋等應用參數的多源遙感信息提取與分析新技術，冰雪、地震、洪澇等突發性災害綜合遙感監測新技術，與節能減排、氣候變化、糧食安全、生態環境等相關的綜合遙感應用前沿技術。

說明與要求：完成相應的關鍵技術和軟件原型，并申請專利。

（二）目標導向類課題

1.紫外臨邊成像光譜儀大氣成份探測與反演技術

研究目標: 研制紫外前向臨邊成像光譜儀/紫外全向臨邊成像儀組合系統樣機，發展中低層大氣臭氧等區域三維分布的反演算法，為工程研制提供技術原型，實現（高原）地面觀測驗證。

主要研究內容: 紫外前向臨邊輻射成像光譜儀/紫外全向臨邊成像輻射儀組合研制，原理樣機集成、地面功能演示和驗證，紫外大氣臨邊探測反演大氣成份的輻射傳輸快速算法，紫外臨邊輻射反演大氣O3、NO2、SO2等痕量氣體三維垂直分布的算法開發和驗證。

主要技術指標：

1）紫外前向臨邊成像光譜儀（280 nm-780nm），分辨率優于0.6nm，垂直總視場>3°，垂直瞬時視場<0.015°，水平瞬時視場0.05°，CCD面陣不小于300×200，動態范圍1E＋06；

2）紫外全向臨邊成像輻射儀由紫外－可見光譜4個波長（2對）組成，垂直分辨率<3km，水平環狀方位角分辨率<3°，面陣CCD，動態范圍1E＋06；

3）對流層柱總量和平流層臭氧濃度垂直分布反演與現有國際傳感器相當，覆蓋超過現有國外衛星，實現NO2的對流層和平流層含量分布反演；

4）探索SO2等微量氣體分布的反演方法。

說明與要求：完成原理性樣機研制和相應軟件系統研發，提供驗證或測試實例，申請相關專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位與應用單位聯合申請。

2.機載小型面陣三維成像激光雷達技術

研究目標：突破傳統時間選通型原理的高分辨三維成像關鍵技術，研制超小型非掃描三維成像激光雷達機載原理樣機，解決激光雷達三維成像數據快視技術，以及典型場景匹配技術，為快速獲取地物三維信息及應用提供新型的技術手段。

主要研究內容： 高頻、高精度激光輸出光強調制（單頻、復頻，脈沖）技術，基于面陣傳感器的高速增益距離映射技術，精確到幀的實時距離標定技術，凝視成像方式下大氣散射、擾動影響去除技術，連動高分辨（照明視場與成像視場始終匹配）光學成像技術，地物三維信息快速獲取技術，典型場景匹配技術等。

主要技術指標： 適裝平臺：輕小型飛機等

飛行高度：1km–3km；

飛行速度：50m/s-90m/s

視場： 10°；

高程分辨率：0.4m-0.8m；

空間分辨率：0.3m-1m；

圖像像素：大于1000×1000；

幀率：15fps；

特定目標匹配精度：0.6m-2m；

重量：10-20kg；

可三維測量的運動目標速度： ≤ 30km/h；

運動目標大小： > 2m×4m。

說明與要求：完成機載原理樣機及相應的處理軟件，獲得航拍地面圖像，申請發明專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位、企業、應用單位聯合申請。

3.高分辨率遙感衛星高碼速率數據一體化處理關鍵技術

研究目標：針對高分辨率對地觀測數據應用的需求，突破高碼速率數據接收、記錄與快視等關鍵技術，開發高碼速率遙感數據接收處理設備，滿足高分辨率對地觀測地面接收的需要，并為實現地面系統設備的業務化、集成化、多星多體制兼容創造條件。

主要研究內容：基于通用計算機平臺及前端處理板卡的一體化遙感數據處理設備設計技術、高速計算機總線應用技術、基于并行流水線技術的高速幀同步技術、多種遙感載荷處理優化技術、實時高速記錄技術、實時成像技術、基于DirectX技術的實時快視技術等。

主要技術指標：

解調數據進機速率：0～1.2Gbps；

幀同步處理速率優于1.2Gbps，參數可配置；

信道組合譯碼速率優于800Mbps；

PCI-X總線傳輸速率優于3Gbps；

載荷數據處理：能夠實時完成CCSDS解格式處理，實時完成自定義數據幀解格式處理；

原始數據記錄速率：>600Mbps，0級數據記錄速率：>3Gbps；

數據回放：使用內部時鐘發生器回放速率優于400Mbps；使用外鐘回放速率可達1.2Gbps；

實時成像處理：可處理可見光、紅外、SAR、多光譜等多種遙感數據，光學數據按照用戶指定抽樣比抽樣，SAR數據可降分辨率實時成像；

通用快視：可任意比例縮放顯示，具有刷新、滾動、變景、凝視等多種顯示方式。

說明與要求：完成工程樣機及相應的軟件系統，申請專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位、企業、應用單位聯合申請。

4.巨災鏈型災害遙感監測與預警一體化關鍵技術

研究目標：研究使用多源高分辨率衛星遙感數據進行巨災鏈型多災信息的參數定量反演、處理、風險快速評估與預警等關鍵技術，開發一體化快速處理與分析軟件系統，進行典型應用示范，為臺風-暴雨導致的巨災鏈災害進行監測、預警與評估等工作提供技術支持。

主要研究內容：“臺風－暴雨－洪水－滑坡、泥石流”巨災鏈中各種災害的參數定量反演模型、預警與快速評估模型，涉災遙感數據的信息同化和快速協同處理，巨災鏈災情損失快速評估技術，基于災情驅動的鏈型災害主動跟蹤監測技術，巨災鏈災害的遙感監測系統構建及一體化快速處理與分析軟件系統研發，典型區域及相關業務部門的示范應用。

主要技術指標：

1）反演參數的識別精度優于80%，風險預警準確率優于75%，巨災災情損失評估精度優于70%；

2）在獲取衛星數據后6小時內輸出災情分析產品和預警產品；

3）可提供優于1:250，000比例尺的災害專題信息產品，對于滑坡泥石流可以提供1:50，000比例尺的災害專題信息產品；

4）軟件系統應具備巨災鏈數據融合、定量反演、精確識別、快速提取、風險評估與預警、災情評估等功能；

5）示范系統可以處理TB級遙感數據。

說明與要求：完成相應的軟件系統與應用示范系統，申請專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位與應用單位聯合申請。

5.新一代國產靜止氣象衛星信息提取與分析系統

研究目標：針對新一代國產三軸穩定靜止氣象衛星預期搭載的多個先進對地觀測儀器，突破高時間分辨率的大氣動力、熱力垂直結構、云表特征、大氣氣溶膠、地表參數、閃電等信息提取技術，研制高分辨率高軌衛星信息綜合提取原型軟件系統，為實現靜止衛星資料從圖像定性分析應用到產品定量應用的重大轉變提供技術支撐。

主要研究內容：我國新一代國產三軸穩定靜止氣象衛星預期搭載相關儀器在軌觀測數據的模擬仿真技術研究，高時間分辨率多光譜和高光譜數據的云特性綜合提取技術，亮背景條件下高時間分辨率氣溶膠物理特性反演技術，高時間分辨率大氣風場信息提取技術，高光譜分辨率大氣溫度和濕度廓線反演技術，中國區域閃電時空分布信息提取技術，高光譜、高時間分辨率地表參數定量反演技術，衛星產品在szlig;尺度天氣監測與分析中的應用技術。

主要技術指標：

1）多光譜成像儀、高光譜紅外大氣探測儀和閃電成像儀的高軌道觀測模擬仿真數據；

2）與風云2號圖像應用相比，實現靜止衛星對多類大氣、地表、云表參數的高頻次信息定量提取

說明與要求：完成相應的軟件系統與應用示范，申請專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位與應用單位聯合申請。

6.多頻多譜段遙感數據生態環境參數綜合反演技術

研究目標：綜合應用國內外主要遙感數據源，開展陸表重要生態環境參數的綜合反演技術研究，形成多源遙感數據與相關技術方法共享交流平臺，整體促進我國資源、生態環境方面遙感定量化應用水平的提高。

主要研究內容：植被結構參數、植被覆蓋條件下的土壤水分、干旱等陸表參數多源遙感數據綜合反演技術，融合、同化多平臺、主被動遙感數據及地面觀測臺站數據的水資源、地表特征等信息提取技術。

主要技術指標：

1）森林平均高反演精度優于90%；

2）生物量估測精度80-85%；

3）水體提取面積精度優于3個像元；

4）土壤水分反演精度75% 以上，旱情分級精度85-90%。

說明與要求：課題數據與成果在國內實現共享，申請相關專利。鼓勵有重大國際合作研究背景的團隊聯合申請。

7.星陸雙基遙感農田信息協同反演技術

研究目標：通過星載遙感與路基無線傳感器網絡的整合應用，突破基于傳感器網絡地面測量數據與遙感數據的時空耦合與數據同化核心關鍵技術，改進定量遙感數據產品的精度與驗證方法，提高區域農田快速時變參數時空連續信息的獲取能力，為現代農業提供技術支持。

主要研究內容：連續時間序列無線傳感器網絡精確農田生態環境信息的獲取技術，無線傳感器網絡溫度、濕度、植被光合有效輻射、葉面積指數、土壤水分等農田生態環境參數的地面連續測量數據與多源遙感瞬間定量信息的時空耦合、同化與協同技術，農田生態環境參數時空連續信息集的生成技術，定量遙感數據產品區域驗證技術，時空耦合與數據同化的農田生態環境監測系統。

主要技術指標：

1）試驗區面積：≥100 km2；

2）農業生態環境參數不少于5個（包括溫度、濕度、植被光合有效輻射、葉面積指數、土壤水分等）；

3）相關參數定量反演精度比單獨遙感反演精度提高5－10%；

4）土壤墑情和作物長勢等關鍵農情參數精度比單獨遙感反演精度提高5－10%；

5）無線傳感器網絡信息采集系統達到數據可靠采集傳輸，在整個作物生長季（連續6個月以上）免維護連續工作。

說明與要求：完成相應的原型系統與示范應用，提供驗證或測試實例。申請專利和軟件著作權。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位與應用單位聯合申請。

8.多源遙感數據礦區環境與災害信息精準監測技術

研究目標：針對國家關注的礦產資源違法采礦和破壞性開采，以及由此造成的滑坡、崩塌、地面沉降、地裂縫等地質災害和植被退化等生態環境破壞重大問題，研究礦業活動引發的地質災害和生態環境的多源遙感精準監測技術與提取模型，建立預報預警系統，為非法采礦監測和國家重點礦山管理提供技術支撐。

主要研究內容：PSInSAR、GPS和GIS集成的礦區地面沉降和滑坡等變形區塊監測技術，高光譜和高空間分辨率數據礦區植被退化、尾沙、廢礦堆積等多參數遙感精準提取技術，GPS、PDA、RS和遠程數據傳輸集成的礦區野外巡查系統，礦業擾動區地質災害和生態環境變化臨界值監測模型、預警系統及典型示范應用。

主要技術指標：

1）滑坡、崩塌、地裂縫和植被退化等監測目標識別精度優于90%，面積提取精度優于95%，水平位置精度優于5m；

2）滑坡位移精度：10mm，最小面積：100m2；

3）地面形變探測精度優于3mm；

4）軟件系統具有高精度環境與災害目標要素邊界與類型提取、專題數據更新、圖像數據庫管理與決策信息服務等功能。可監測的高動態礦業擾動區類型不少于 6類，數據獲取后12小時內輸出監測結果；系統運行穩定。

說明與要求：完成相應軟件系統與應用示范，申請專利。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵高校、研究單位與應用單位聯合申請。

9.高精度極化干涉SAR數據處理與制圖關鍵技術

研究目標：突破極化干涉SAR典型物理參數反演、地物目標分類等核心技術，開發我國自主知識產權的全極化干涉SAR高精度地物三維提取與專題制圖系統，開展典型行業應用示范，為極化干涉SAR系統產業化應用奠定基礎。

主要研究內容：機、星載極化干涉SAR數據處理技術，極化干涉SAR典型物理參數定量反演技術、土地利用和土地覆蓋分類技術，單、雙基線機載干涉SAR地表三維信息提取技術，極化干涉SAR專題信息提取與地形制圖軟件系統，極化干涉SAR典型行業應用示范。

主要技術指標：

1）軟件系統應具備極化分解、極化合成、極化干涉DEM及DOM生成、參數反演、極化SAR土地利用和土地覆蓋分類功能，性能達到國際同類軟件水平；

2）軟件系統能處理機載及星載極化干涉SAR數據，具備TB級海量數據處理能力；

3）極化干涉SAR數據分辨率優于1m時，滿足1:10，000比例尺的地形測圖精度，數據分辨率優于2m時，滿足1:50，000比例尺的地形測圖精度；

4）地物目標分類精度優于80％。

說明與要求：完成軟件系統并得到推廣應用，申請專利2-3項。申請單位應具備相關的研究工作經驗和基礎，鼓勵研究單位與應用單位聯合申請。

10.海岸帶時空演變遙感信息精確提取與分析關鍵技術

研究目標：面向我國海岸帶開發利用的重大需求，針對海岸帶復雜動態環境和海陸對比特征，研究和發展高空間分辨率遙感技術支持下的海岸帶遙感數據規模化快速處理、高精度信息提取、智能化空間格局判別等一體化的高性能多源數據集群處理分析技術平臺、遙感數據庫系統；并以沿海省為應用示范區，建設一套具有業務化運行能力的以高分辨率遙感為核心的海岸帶資源環境動態監測與開發管理應用系統。

主要研究內容：研究適合海岸帶特殊環境、面向高空間分辨率遙感的多源遙感信息融合與信息增強技術，發展海岸帶時空演化特征的定量化遙感信息提取、變化自動檢測與反演技術，開發海岸帶高性能、高空間分辨率遙感影像計算與分析軟件系統；發展海量遙感數據的自動分片與智能化疊加存儲、地學編碼支持下的高效檢索與查詢技術，建立適合我國海岸帶區域應用的高空間分辨率遙感影像數據庫系統；結合省區重大應用，建立以高空間分辨率遙感為主、多源信息輔助下的海岸帶海洋資源環境及災害監測與評價應用示范系統。

主要技術指標：

1）中心數據庫節點的在線服務數據量不少于1TB；具有豐富的多專題、多尺度海岸帶空間數據；提供面向海岸帶遙感信息服務。

2）高性能高空間分辨率等多源數據處理節點具有十萬億次浮點運行能力，支持多用戶并發控制；多源遙感數據分析和處理中間件不少于100個。

3）應用示范節點不少于兩個，應用示范服務試運行時間不少于半年。

4）國內外發表學術論文不少于20篇，申請專利數不少于5項。

說明與要求：在相關技術方法研究的基礎上，完成相應的軟件系統與應用示范系統，申請專利或軟件登記。申請單位應具備相關的研究工作基礎，要求研發部門與應用部門單位聯合申請。