遥感大数据与遥感生态链

遥感大数据与遥感生态链邓书斌[e-mail]这些年我们错过的班车大数据互联网+云计算Web2.0GISVolume数据量Veracity精确Visualization可视化Variety多样性Validity有效性Vision想象力Velocity速度Volatility易变性Verbalisers描述性Value价值Variability变异性……大数据的那些V•“吉林一号”卫星计划在2020年前发射130多颗卫星，实现半小时重访一次。•从1972年开始，Landsat系列卫星为地球拍摄了44年影像,形成PB级的历史存档数据。•……卫星遥感中的几个信息•高分四号——一次拍摄16万平方公里、50米分辨率影像。重返时间20秒。•4家公司：PlanetLabs、SpireGlobal、BlackSky、Satellogic，未来10年计划发射超过1400颗对地观测小卫星，全球预计发射2100颗。《小卫星市场预测》•基础测绘数据与专题测绘数据–DLG、DRG、DOM、DEM，地理国情数据、行业地理数据•影像数据–卫星、航飞、无人机、监控视频•GPS定位–车辆跟踪、智能手机采集、外业定位……•互联网数据–网页数据、社交网络数据、用户行为日志……•物联网-传感器数据–气象监测仪、水文监测仪、重力感应仪、智能管线监测……地理大数据……遥感大伽——第20届中国遥感大会李德仁院士：遥感大数据更重要的是向全民提供服务，实现服务大众化。周成虎院士：2016巴西里约奥运会，使用了遥感技术做安保，可以说遥感已经无处不在，人类已经进入了遥感大时代。•2015年10月23日，清华大学遥感大数据研究中心在清华大学校园举行揭牌仪式。清华大学遥感大数据研究中心遥感大数据遥感大数据给我们带来的价值政府科研公众企业更多的市场空间……更可靠的决策依据更多的课题方向教学工作中不用为数据发愁了借助遥感大数据，让遥感产业化步伐更快些…教育遥感大数据业务生态链文件拷贝网络下载数据服务…1图像管理与共享2图像处理与分析影像数据预处理人工目视识别计算机自动分类…制图空间分析行业应用…3成果应用遥感观测卫星/航空/无人机遥感辐射/几何定标…卫星遥感观测高空间分辨率高时间分辨率高光谱分辨率商业卫星国产卫星公益卫星小卫星星座将成为主流•北京二号星座（1m）•吉林一号系列（CCD+视频）•SuperView（航天四维，0.5m）•国外（AirBus、DG、Planet…）跻身世界先进行列•资源一号系列•环境卫星•资源三号系列•高分系列（在轨4颗）免费提供影像数据•Landsat系列•哨兵系列（SAR、光学、海洋）––高分一号WFV：遥感集市（）高分四号：中国资源卫星应用中心（）•传统资源管理器–硬盘、很多硬盘图像管理与共享(一)图像管理与共享(二)•元数据模型+数据库管理+Web共享网站–ArcGIS镶嵌数据集影像管理方案美国USGS全球遥感资料共享网中国资源卫星应用中心国产卫星数据共享网•影像底图服务–天地图、GoogleMap等•影像数据目录服务–ArcGISOnline全球LandsatGLS影像服务–美国DigitalGlobe公司的GeospatialBigData服务图像管理与共享(三)•无人机：运行成本低、飞行拍摄灵活、低空飞行可避开云雾影响、影像分辨率高等特点，无人机遥感可作为卫星遥感和航空遥感的有益补充。•在国防情报、灾害应急、土地调查、农业管理、海域管理、林业监测、地形测绘等方面均具有极大的应用价值。无人机遥感•旋转翼–大疆系列无人机（中国）–MD4系列无人机（德国）–…•固定翼–Ebee系列（瑞士专业无人机制造商senseFly）–TrimbleUX系列（美国天宝公司）–…无人机种类•主要特点–主要以RGB三波段为主，可以挂载多光谱相机（R\G\B\NIR）、高光谱相机和激光雷达传感器–分辨率很高（10厘米内）–幅面较小（4000x3000、6000x4000等）–自带地理定位参数，以X、Y、Z为主，可提供POS文件•主要应用–2D底图、3维地形和3D模型（倾斜摄影）无人机遥感图像遥感图像预处理——无人机图像处理ENVIOneButton•支持绝大部分相机，空三加密和光束法区域网平差•输出高精度无缝镶嵌正射影像、地形(DSM)和真彩色3D点云产品；•简洁的用户界面，自动化处理工作流，利用GPU和多线程加速处理效率。新建工程选择输出产品等待处理与浏览结果无人机与高光谱成像仪四川双利合谱科技有限公司提供案例返青期不同施氮水平小麦的NDVI值变化•高分4号–PMS-50米分辨率–L1A级产品（无坐标Tiff图像文件+RPC文件）•解决方案–以landsat8L1T为参考，自动正射校正。•扩展应用–批量正射，以及部署到ENVIServicesEngine遥感图像预处理——国产卫星数据的处理•OrbitalInsight公司–计算机深度学习方法（人工智能）–基于海量遥感图像进行零售业景气评估、世界石油储备指数、全球水资源储备、中国经济指数、农业等信息•Terrapattern公司、ConnectivityLab、DescartesLabs遥感图像分析——新方法应用：西藏某寺庙壁画修复•成像高光谱设备获取标准颜料和壁画颜料的反射光谱，利用高光谱分析得到可能性最大的颜料，根据检测结果模拟修复壁画四川双利合谱科技有限公司提供案例应用：战争灾难评估叙利亚共和国4年战争前后夜间DMSP夜光遥感数据对比武汉大学研究成果应用：利用高分辨率影像研究天鹅2015-12-192016-02-06中国科学院海洋研究所应用：立体影像应用于滑坡监测应用：颜值很重要以上资源来源NASA、Esri制图大赛作品、网络等应用：颜值很重要以上资源来源NASA、Esri制图大赛作品、网络等应用：GIS系统中重要的空间信息源火灾信息农作物长势海水温度幼林信息土地利用台风信息洪水信息洪荒之力：新一代Web遥感平台•基于SOA架构–灵活开发–系统集成•支持集群、云计算环境–并行计算、多线程计算–分布式计算–弹性伸缩•多客户端–Web、移动、桌面•……这趟车就不要错过了Web遥感应用平台架构基础支撑层应用层……管理规定标准规范SOA功能服务层数据层显示工具图层管理图像处理工具查询工具常规地图浏览工具遥感变化检测工具图像信息提取工具定位工具量测工具网络主机系统模型库算法库组件库计算节点1集群……存储系统存储节点1网络系统……系统软件标准影像L1,L2...DEM参考影像辅助数据控制点图像预处理服务遥感定量反演服务图像空间特征提取服务图像目标检测服务遥感图像分类服务图像统计分析服务遥感动态监测服务其他遥感服务外部数据服务基础设施，高性能单个服务器、集群计算机、云计算数据源，可以是文件目录，也可以是影像服务标准REST的遥感影像功能服务构建应用APP，主流是B/S架构的富客户端应用程序创新的ENVI企业级服务器产品：ENVIServicesEngine•组织、创建及发布先进的ENVI/IDL图像分析能力–标准Rest服务，易于其他Web系统集成•可部署在任何现有集群环境、企业级服务器或云平台中–充分利用服务器端硬件资源快速处理和分析影像。•在Web浏览器或移动设备在线、按需、自助式请求遥感服务服务器其他桌面端Web应用移动影像模型Web遥感平台系统-演示演示系统软件框架高性能处理环境移动端浏览器应用端JavaScript界面应用开发应用程序ENVIServicesEngine处理器高性能计算处理器HTTPREST•影像数据下载•水面积信息提取•水华监测•……ArcGISOnlineLandsatImageServiceLandsatImagesBasemap影像预处理基础产品生产作物长势作物估产…用户1用户3植被覆盖度用户2用户……数据模型计算机软件…水质监测Web遥感服务平台应用打破专业遥感软件和高端硬件对非专业人士的壁垒，为遥感专家和预期的终端用户建立更直接的联系。可以快速部署面向行业用户的遥感分析模型，终端用户可以即时使用。•测绘–上海测绘院：上海市地理信息公共服务平台——城市违法土地在线遥感监管系统、遥感影像在线分析平台•林业–中国林业科学研究院：林业高分高性能预处理系统•农业–中国农业科学研究院：高分农业遥感数据产品生产系统•环保–西安市环保局：西安市环境遥感监测管理系统•海洋–HICO海洋环境监测系统Web遥感平台应用案例Web遥感平台应用案例•遥感大数据•互联网技术•让遥感不再遥远我们的愿景谢谢大家！下一个讲座：Web遥感平台设计与实现杜会建、孙琪童