大數(shù)據時代航天遙感系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略

　　一、航天遙感和航天遙感系統(tǒng)

　　近些年來，大數(shù)據已經成為繼云計算、物聯(lián)網之后 IT 領域最流行的詞匯，并在各行各業(yè)中廣泛出現(xiàn)，受到人們越來越多的關注，也引起很多專家學者的深入研究。從2012年3月開始，美國開始投入對大數(shù)據的研究，與大數(shù)據相關的研究發(fā)展規(guī)劃被列入科學信息領域的重要舉措之一，相關部門基于大數(shù)據背景下獲取、存儲、處理等方面展開對遙感信息技術的研究。

本文以航天遙感的現(xiàn)狀為基礎，分析航天遙感系統(tǒng)的技術現(xiàn)狀，得出航天遙感系統(tǒng)如何面對大數(shù)據時代挑戰(zhàn)的結論，以便于迅速采集遙感數(shù)據、對遙感數(shù)據進行分析和管理，滿足人們對航天遙感的需求。
　　遙感是為了獲取遠距離物體的相關資訊，遙感技術被廣泛應用于現(xiàn)場勘測，適用于面積廣闊的觀測，數(shù)據的綜合性和可比性較強，具有很強的時效性，在勘測過程中不需要通過物理接觸，而是通過電磁波的反射以及輻射，通過數(shù)據的采集和計算，實現(xiàn)對物體的遠距離探測，獲取包含物體的遙感數(shù)據信息。這里需要注意的是數(shù)據不等同于信息，數(shù)據承載有效的信息，在目前的應用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以發(fā)射、反射、吸收電磁波信號，都屬于遙感信息源。地物的空間信息的獲取方式需要通過搭載在遙感平臺上的遙感器來獲取。

　　二、大數(shù)據的概念

　　大數(shù)據是適應時代發(fā)展需求所衍生出來的概念，顧名思義，大數(shù)據所指的數(shù)據數(shù)量十分龐大，通過傳統(tǒng)的收集渠道不能幫助企業(yè)采集、管理有效的信息，也無法立足于時代背景，向企業(yè)提供與經營相關的策略。直到2009年，“大數(shù)據”才逐漸出現(xiàn)在公眾視野，以難以預計的速度進行擴散。研究大數(shù)據的目的并不是采集數(shù)據，而是將采集的數(shù)據進行分析、管理、處理、應用，增強數(shù)據應用的能力，進一步完善使用數(shù)據的功能，從而挖掘有應用價值的資訊，大數(shù)據技術具有可觀的發(fā)展空間。大數(shù)據時代在信息通信、海量存儲等方面有利于解決航天遙感系統(tǒng)迅速采集信息、處理數(shù)據，本文的重點放在數(shù)據存儲方面，并分析新時代背景下航天遙感技術存在的機遇和挑戰(zhàn)，進一步促進航天遙感技術的可持續(xù)發(fā)展。

　　三、航天遙感技術迎來的機遇

　　1.航天遙感技術的重要意義
　　航天遙感可以對環(huán)境和資源進行有效的勘測，也可以對信息技術進行有效的掌控?？梢哉f從一定意義上講，航天遙感技術已經成為決定戰(zhàn)爭勝負和影響國家安全的重要因素。 航天測繪（http://theweddingcatcher.com/Products/wrjsmhs15.html）已成為獲取空間信息資源十分重要的技術手段。同時，遙感信息的獲取、處理、加工和服務，與衛(wèi)星定位技術和衛(wèi)星通信技術的應用也密切相關，正在世界范圍內蓬勃發(fā)展的小衛(wèi)星技術對于推動遙感、導航定位和通信技術的快速進步具有重要價值。
　　2.大數(shù)據時代航天遙感技術的機遇
　　（1）云存儲
　　在大數(shù)據時代的背景下，航天遙感技術可以使用云儲存的技術，對數(shù)據進行實時更新，包括對數(shù)據副本進行實時更新，占有極少的硬件資源，廣泛應用于亞馬遜等電子商務行業(yè)中。存儲虛擬化技術是云存儲系統(tǒng)的關鍵所在，包括主機、基于網絡、基于存儲陣列三種，為了將設備的物理屬性屏蔽，完成對異構存儲設備的統(tǒng)一映射?；谥鳈C需要使用虛擬化軟件，在實際運用的過程中會增大主機端的負載，無法拓展主機的空間?；诖鎯﹃嚵行枰惭b虛擬控制程序，將邏輯存儲單元與多個物理磁盤設備相對應，這種操作具有可以滿足用戶對存儲性能的要求，同時也存在一些缺陷，比方說拓展性能較差，無法延伸設備的拓展性。存儲虛擬技術采用基于網絡的形式可以集中上述兩種存儲虛擬技術的優(yōu)點，在滿足用戶對存儲性能需求的同時，保持設備一定的拓展性，因此很多企業(yè)都使用基于網絡的主流形式。
　?。?）數(shù)據庫
　　隨著時代的發(fā)展，很多數(shù)據并非以文字的形出現(xiàn)，歸屬為非結構型的數(shù)據和文檔，數(shù)據呈現(xiàn)半結構化的發(fā)展趨勢。在云存儲系統(tǒng)中，NOSQL數(shù)據庫需要以數(shù)據增長需求為考慮因素，分析數(shù)據的實用性和可用性，盡可能滿足人們對勘測各方面的需要。再進一步細化，數(shù)據庫使用弱一性的特例，保證用戶最后的運行個結構是類似的。一般情況下，NOSQL數(shù)據庫分為四種，根據不同的情況，使用不同類型的數(shù)據庫對數(shù)據進行儲存。

　　四、航天遙感技術發(fā)展需要解決的問題

　　1.遙感大數(shù)據的自動分析
　　數(shù)據挖掘指的是，從海量的數(shù)據中通過算法搜索隱藏信息的過程，是目前大數(shù)據處理的重要方法，可以從遙感大數(shù)據中勘測出地表的變化規(guī)律，了解社會以及自然的變化過程。隨著對地觀測遙感的大數(shù)據不斷出現(xiàn)，遙感信息語義的復雜性、數(shù)據維度語義的豐富性、傳感器語義的多樣性等特征使航天遙感技術對表達方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、時相、層次、方位觀測數(shù)據即該地物在不同觀測空間的投影，在實際觀測過程中，遙感大數(shù)據需要考慮多分辨率、多源影像那個特有的特征表達模型，以及模型如何進行相互間的轉化，從紋理、光譜、結構等低層結構出發(fā)，抽取多元特色的本征表示，建立可以跨越差異的目標特性，達成遙感數(shù)據一體化的目的。遙感大數(shù)據的自動分析，指的是挖掘遙感大數(shù)據信息，實現(xiàn)遙感觀察數(shù)據向知識轉化的前提，主要目的在于建立統(tǒng)一、語義的遙感大數(shù)據表示，為后續(xù)的數(shù)據挖掘作鋪墊。遙感大數(shù)據的自動分析包括數(shù)據的檢索、表達、理解等方面。
　　2.大數(shù)據時代航天遙感安全問題
　　結合目前的情況來看，我國航空遙感發(fā)展缺乏完善的監(jiān)管制度，在具體運作的過程中缺乏協(xié)調和規(guī)劃，相關的資訊和信息無法進行資源共享，無法對行業(yè)內的資源和技術進行整合利用，再上航天遙感技術的核心技術過于依賴國外，存在創(chuàng)新能力不足的問題，導致遙感邁入產業(yè)化具有一定的難度，產業(yè)化的發(fā)展需要技術與資金的不斷投入，不確定性遙感信息模型和與人工智能相關的系統(tǒng)開發(fā)也有待進一步的深入研究。

　　五、航天遙感技術的發(fā)展趨勢

　　1.大數(shù)據時代背景下航天遙感技術的發(fā)展方向
　　通過航天遙感技術，可以由航天、地面觀測臺組成以地球為研究對象的綜合觀測系統(tǒng)，提供定量、定時的數(shù)據，在大數(shù)據時代背景下，完整性和機密性是航天遙感技術的重要特點，航天遙感技術涉及國家政機密，因此如何保障完整性和機密性是航天遙感技術需要面對的問題。根據時代的要求，人們越來越重視數(shù)據的安全性和實用性，所以發(fā)展航天遙感技術的時候需要根據上述特點進行發(fā)展。面對當前的形勢，高分辨率小型商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展迅速，雷達衛(wèi)星遙感日益受到青睞，遙感技術的監(jiān)測精密度將不斷提升，呈現(xiàn)向上的發(fā)展趨勢。
　　2.新時代要求航天遙感技術人才培養(yǎng)發(fā)展展望
　　在這個新時代背景下，航天遙感技術具有可觀的發(fā)展前景，從事該領域的專業(yè)人才短缺，航天遙感技術是我國的戰(zhàn)略新興產業(yè)，可以為航空航天信息技術的發(fā)展創(chuàng)造更大的發(fā)展空間。學校應該增加與此相關的專業(yè)設立，規(guī)劃相關的人才培養(yǎng)的計劃，在培養(yǎng)航天遙感人才需要結合大數(shù)據的知識背景進行學習，讓從事航天遙感的人才跟上時代發(fā)展的需要，重點掌握與遙感技術相關的知識。與此同時，學校方面應該重視對航天遙感技術的人才進行培養(yǎng)，定向向人才灌輸有關大數(shù)據遙感的知識，讓學生規(guī)劃在航天遙感領域的發(fā)展，為學生畢業(yè)從事航天遙感方向的工作奠定想學術基礎。
　　3.新時代下航天遙感技術發(fā)展趨勢展望
　　新時代背景下，數(shù)據化的普及在一定程度上促進了航天遙感技術的發(fā)展，加上我國政策對航天遙感技術的大力支持，包括數(shù)據庫、云計算在內的數(shù)據庫等新興技術應用將推動航天遙感技術的變革。航天遙感技術呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢，促進各行各業(yè)進行資源的調整和整合，新時代背景下的航天遙感技術從“定性”向“定量”轉變，呈現(xiàn)多平臺共存、綜合應用不斷深化的發(fā)展趨勢，展現(xiàn)市場不斷擴大的發(fā)展趨勢，極大地提升了科研工作者的工作效率，使航天遙感技術行業(yè)呈現(xiàn)全新的面貌與發(fā)展趨勢。

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