图像分析在全新与多样化行业中的应用
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图像分析在全新与多样化行业中的应用
匿名作者 2014年12月18日，星期四
图像分析技术的新应用正在以前所未有的速度被发现。遥感数据能够以极高的精度和及时性提供必要信息，以尽可能高效地指导运营，这一认知部分地推动了图像分析技术向全新和多样化行业进军。图像分析在这些行业增长的另一个关键因素是，高分辨率遥感数据的获取日益便捷。现在已有数家商业公司，包括Maxar（前身为DigitalGlobe）和空客防务与空间公司(Airbus Defence & Space®)，提供每像素空间分辨率为半米（或更高）的卫星影像。我们也开始看到无人机系统(UAS)市场的兴起。
随着更多高分辨率数据的可用，成本自然会降低，这使得个人和组织能够获取数据，而他们之前可能并未将图像分析视为提高运营效率的经济可行选择。这些行业包括（但肯定不限于）农业、采矿、伐木、城市规划和石油天然气。高分辨率数据能为这些行业提供的是观察地面状况的新方式。可以创建自动化的处理流程，将影像从数据获取，经过图像分析，最终生成包含地图、图表和图形的报告。这些信息对于改善工地环境管理和整体生产产量等方面至关重要。
让我们快速浏览一个示例，看看高分辨率影像如何帮助管理作物产量。在这个例子中，我们将观察加利福尼亚州纳帕谷的葡萄园。我们将使用的影像来自空客防务与空间公司的Pléiades系统。凭借每像素约半米的空间分辨率，我们可以非常细致地观察作物的健康状况。下图拍摄于2014年6月30日，以彩红外(CIR)显示了几处葡萄园。通过观察图像，我们可以快速了解葡萄藤的生长位置，并通过观察哪些区域红色饱和度最高来判断它们最健康的区域。
图像分析使我们不仅能够定性地观察这些信息，还能对其进行量化。通过应用众多光谱指数中的任何一个，我们可以观察诸如整体植被健康度、含水量和土壤成分等现象。可以综合这些信息来确定提高生产率的最佳方法。下图展示了如何使用植被指数（本例中是绿色差值植被指数(GDVI)）来量化植被健康状况，并勾勒出长势良好区域与可能需要关注区域之间的界线。
有了这些信息，种植者就可以调整操作以纠正生长不一致的问题。借助当今商业卫星提供的快速重访周期，以及UAS市场提供快速且廉价获取新影像的潜力，可以定期监测运营情况以确保最佳生产率。下图展示了同一区域在2014年9月10日拍摄的影像上进行分析的结果。
监测生产区域并持续获取地面状况信息的能力，使得遥感数据相较于更传统的地理数据采集离散方法具有明显优势。使用高分辨率影像进行图像分析，提供了一种简便的方法，可将经过科学验证的数据分析技术融入行业实践，从而提高生产效率、降低成本并减少未能满足环境法规的机会。