随着航天技术和传感器技术的发展，遥感技术得到了广泛的应用。针对遥感数据来源多样，协同多种空间信息技术，研究空天地一体化遥感监测方法与处理方法，突破单一观测渠道的限制；针对遥感数据的多源、异构特性，迫切需要探索多源数据融合与遥感产品生产技术。针对如何有效地从遥感大数据中提取信息的问题，研究时空大数据挖掘技术，从海量的遥感数据中提取出有价值的信息；针对遥感大数据应用问题，迫切需要开发行业应用模型，建立典型的行业示范，为国家和地方的经济和社会发展做出贡献。为此，重庆市遥感大数据应用工程研究中心拟突破的主要技术方向包括4个方面（图1）。

图1 拟突破的主要技术方向

（1）开展空天地一体化遥感监测与数据获取技术研发，拓展了重庆多源数据获取内容和途径，提高了多源遥感数据质量，填补重庆区域地表过程观测系统的空白。

构建了区域多尺度嵌套的遥感和地面观测系统，形成西南喀斯特地区三位一体的立体观测能力。在重庆典型喀斯特地区金佛山（中高山）、中梁山和青木关（丘陵），分别架设全球最为先进的地表过程观测系统，可以获取气象、辐射、土壤、水热通量和碳通量等关键地表和遥感要素的持续观测结果，为西南地区关键带研究提供基础数据集，填补重庆区域地表过程观测系统的空白。中心针对多源（元）遥感大数据开展大规模的数据处理及分析工作，并开展了遥感数据真实检验工作，提升综合遥感信息服务的精度与广度（图2）。

图2 空天地一体化遥感监测与数据获取

（2）开展了多源数据融合与遥感产品研制，消减了多源差异性，加快了多源要该数据的更新速度，丰富了区域定量遥感产品类型。

研制跨越时间领域和空间领域的数据融合技术，通过研究不同传感器的光谱响应函数，影像的时间、空间、光谱和辐射等方面的特征，实现多时-空-谱影像序列的一体化融合技术；建立天一体化遥感影像时空融合的理论框架；提出基于高性能计算技术的多时空谱影像融合方法，将待融合的遥感影像数据进行打包、纹理指定、内存释放，结合高性能计算基数和融合算法对影像序列进行处理。基于前期国家高技术研究发展计划在共性遥感产品生产方面已有的成果，评估已有遥感产品估算模型的适应性和精度，改进模型算法，对关键参数进行区域拟定。基于多点的观测数据，通过空间插值或者借助于高分辨率数据进行尺度上推，生成像元尺度地面观测“真值”进行验证，将多种遥感产品进行交叉验证，通过融合的方法，实现遥感产品的优化。开发区域遥感产品的快速生产流程，实现遥感产品的按需生产（图3）。

图3 多源数据融合与遥感产品生产

（3）开展了遥感时空数据挖掘与信息提取，提升了多源遥感数据的信息利用率。

开展了时空模式挖掘，在传统关联分析的基础上加上时间和空间约束，探索了时空数据关联规则；探索性研究了区域遥感时空聚类挖掘；基于时空对象的特征构建了遥感时空数据预测模型，预测区域时空对象在未来特定时间范围内特定空间位置下的行为或者状态，具有重要的应用前景；基于时空异常检测，探究了区域遥感时空数据及其反映的时空对象的时空度量和非度量关系的非常态特征（图4）。

图4 遥感时空数据挖掘与信息提取

（4）开展了遥感大数据应用模型开发与行业示范研究，为区域生态环境监测和社会经济发展提供了有力的技术支撑。

通过耦合国内外最新的环境过程数值模型，构建了遥感大数据应用模型体系，实现了对环境过程的时空建模与预报技术。对于陆地生态系统采用陆面过程模型CLM，主要关注蒸散发过程、农作物生长、地表干旱与洪涝过程等；并耦合滑坡泥石流模型和火灾蔓延模型。集成环境数值模型和多源遥感产品，开发重庆市遥感大数据同化系统，针对不同气象条件下的环境灾害过程的发生和发展过程进行时空建模，同时评估潜在的环境风险。形成业务化的重庆市环境灾害实时预警系统，在国土资源调查、资源环境承载评价、生态修复、干旱监测、喀斯特区域植被恢复监测、地质灾害监测预警、水环境遥感监测、生态物联网建设、农业遥感监测等领域开展应用示范（图5）。

图5 遥感大数据应用模型开发与行业示范研究