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研究组围绕高光谱遥感信息处理、高分辨率遥感影像理解、多源遥感数据地学解译三个方面开展基础理论研究，探测地表物质的几何和物理属性，最终将其应用于城市/农业/应急等领域。
通过高光谱遥感信息处理技术，重点观测地表物质的物理属性，构建“可见光-近红外-热红外”的全谱段高光谱遥感观测平台，形成高光谱遥感“特征表达选择－像元精细分类－混合像元分析”的一体化信息处理系统，应用于国产高光谱卫星数据处理、农作物精细分类、深空探测分析等。
通过高分辨率遥感影像理解，重点观测地表物质的几何属性，构建“高分卫星-高分视频-无人机”动静态结合多源观测平台，形成“像元-目标-场景”多层次信息处理系统，形成城市道路提取、地物精细识别、城市规划、城市变化检测、目标检测等。
通过多源遥感数据地学解译，利用多源数据间的互补特性，对地表物质的多重属性进行精确描述，构建“几何辐射预处理-基于智能计算与优化的多源数据融合分类-遥感影像变化检测”的多源遥感信息全自动一体化处理方案，形成 “多源遥感数据融合分类、多目标智能优化与演化计算、多源遥感影像变化检测”的信息处理系统，应用于 城市遥感数据分析与应用、农业遥感信息处理、多源遥感影像目标检测。
基于三个基础理论研究，面向城市、农业、应急等地学应用领域，深入挖掘高光谱、高空间、高时间分辨率的多源遥感数据，开展长时间序列、多尺度、定量化的应用方法研究。
从电磁波波长范围来看，研究组的主要研究领域如下：
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