赤水河流域遙感監(jiān)測服務(wù)方案

1、赤水河流域遙感監(jiān)測服務(wù)方案+中科遙感信息技術(shù)有限公司中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所中國科學(xué)院云計算中心目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)05目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)05環(huán)境經(jīng)濟(jì)價值紅色文化白酒產(chǎn)業(yè)01.項目背景與實施基礎(chǔ)赤水河，為中國長江上游支流，古稱安樂水，在云、貴、川三省接壤地區(qū)。全長523千米，流域面積2.04萬平方千米。長江上游唯一一條沒有修建干流大壩的一級支流，是一條潔凈、自然流淌的生態(tài)河；長江上游珍稀特有魚類國家級自然保護(hù)區(qū)。赤水丹霞列入世界遺產(chǎn)名錄，成為我國第八處“世界自然遺產(chǎn)地

2、”，五個國家4A級景區(qū)以及多個國家級品牌景區(qū) 。；紅軍長征“四渡赤水”留下的獨有紅色文化，被譽(yù)為“英雄河”；赤水河被譽(yù)為白酒的“母親河”，孕育了貴州茅臺等一大批世界級名酒。生態(tài)河、水資源景觀、自然保護(hù)區(qū)紅色旅游文化白酒產(chǎn)業(yè)生態(tài)、水資源景觀、保護(hù)區(qū)項目背景上游破壞01.項目背景與實施基礎(chǔ)環(huán)境保護(hù)面臨的困難與遙感應(yīng)用城鎮(zhèn)生活污水工程破壞土壤侵蝕雷達(dá)電磁波太陽輻射電磁波光學(xué)被動主動大氣層無人機(jī)遙感優(yōu)勢：覆蓋面積大、速度快、全天時、全天候01.項目背景與實施基礎(chǔ)服務(wù)范圍及方式本次項目監(jiān)測服務(wù)區(qū)域位于貴州省內(nèi)赤水河流域，總面積共計約13434.4km 2 ?？紤]到貴州省天氣影響單顆衛(wèi)星無法覆蓋監(jiān)測區(qū)域，

3、采用多顆同級別衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。01.項目背景與實施基礎(chǔ)實施基礎(chǔ)-平臺基礎(chǔ)實時地球遙感集市數(shù)據(jù)獲取與云租賃平臺數(shù)據(jù)中心：匯聚多種常用遙感數(shù)據(jù)Planet、GF1、GF2、ZY3、ZT1-02C等云工作臺：計算、存儲、軟件、數(shù)據(jù)包融合的在線數(shù)據(jù)處理平臺數(shù)據(jù)分析與信息展示平臺衛(wèi)星影像在線瀏覽工具豐富的用戶交互操作信息發(fā)布功能數(shù)據(jù)中心云工作臺在線瀏覽信息發(fā)布API遙感云盒平臺通道遙感監(jiān)測服務(wù)基礎(chǔ)兩平臺雙通道遙感集市平臺衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)支撐 虛擬組網(wǎng)，協(xié)同觀測。在軌衛(wèi)星34顆在研衛(wèi)星18顆國產(chǎn)衛(wèi)星國外代理衛(wèi)星Sport系列WorldView系列Planet衛(wèi)星群特點：實現(xiàn)全國一年多次覆蓋01.項目

4、背景與實施基礎(chǔ)實施基礎(chǔ)-數(shù)據(jù)基礎(chǔ)中科遙感集團(tuán)匯集了充足的平臺資源和豐富的線下資源。目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)0502.技術(shù)服務(wù)方案遙感監(jiān)測總體技術(shù)路線 總體技術(shù)路線： 依托遙感集市海量的線上衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源和豐富的線下衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源，分別以三期衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)一張圖，通過優(yōu)化的模型算法的計算機(jī)自動解譯和面向?qū)ο蟮娜斯そ庾g手段，提取赤水河流域的遙感專題信息，然后以專題報告的形式的輸出成果。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)一張圖生產(chǎn)報告輸出專題信息提取模型算法編輯人工解譯吉林一號（0.7m）Deimos-2（0.75m）DubaiSat-2（0.75

5、m）KazEOSat-2（0.75m）高分二號（0.8m）北京二號（1m）資源3號（2.1m）高分一號（2m）資源02C（2m）Planet（3m）02.技術(shù)服務(wù)方案亞米級衛(wèi)星米級衛(wèi)星3米級數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)覆蓋情況時間：2014/12-2015/3云量：15%分辨率：亞米級&米級衛(wèi)星組網(wǎng)時間：2015/11-2016/2云量：15%分辨率：亞米級&米級衛(wèi)星組網(wǎng)時間：2016年11-12月云量：15%分辨率：3m項目監(jiān)測服務(wù)數(shù)據(jù)源中科遙感集團(tuán)在天津、河北、廣東三大生產(chǎn)基地建有一支專業(yè)化的影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)團(tuán)隊，經(jīng)驗豐富，可以滿足規(guī)?；a(chǎn)需求。02.技術(shù)服務(wù)方案模型算法&技術(shù)團(tuán)隊低層中層高層ABCD影像解

6、譯的三個處理層次A：輸入影像陣列B：低層解譯結(jié)果C：中層解譯結(jié)果D：輸入影像解釋模型算法公式：式中：n特征空間的維數(shù)；Lk（x）像素x歸并到類別k的歸屬概率；x像素向量（n維列矢量）；k類別k的平均向量（n維列矢量） ； det矩陣A的行列式；k類別k的方差、協(xié)方差距（nn矩陣）目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)05 技術(shù)流程： 以取得的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和高程數(shù)據(jù)為糾正基礎(chǔ)，分別對亞米級和米級全色影像和多光譜影像進(jìn)行正射糾正、配準(zhǔn)、融合后生成獨立景DOM、抽其中的鑲嵌DOM，經(jīng)檢查、整理后形成最終提交成果。對于全色與多光譜配對且配準(zhǔn)精度較高數(shù)據(jù)類型，首

7、先需要對多光譜進(jìn)行波段重組，然后與全色波段融合，最后糾正、鑲嵌、裁切制作所需區(qū)域DOM。03.數(shù)據(jù)一張圖遙感監(jiān)測總體技術(shù)路線全色數(shù)據(jù)輻射校正多光譜數(shù)據(jù)輻射校正基礎(chǔ)地圖高程數(shù)據(jù)衛(wèi)星全色數(shù)據(jù)衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)模擬真彩色合成數(shù)據(jù)全色與多光譜融合糾正控制點選取正射糾正數(shù)字正射影像DOM數(shù)據(jù)一張圖鑲嵌與裁切海量數(shù)據(jù)遙感信息提取平臺批量式、自動化高效、高精度專題數(shù)據(jù)自動合并影像切片各計算節(jié)點同時處理不同的任務(wù)海量數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)（圖像分割、變化信息提取、圖斑優(yōu)化）03.數(shù)據(jù)一張圖衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)亞米級一張圖（亞米級影像數(shù)據(jù)融合效果）米級一張圖（2米級影像數(shù)據(jù)融合效果）3米級一張圖（Planet星球?qū)嶒?/p>

8、室）目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)05自動解譯&人工解譯04.專題報告模型算法編輯傳統(tǒng)模型算法傳統(tǒng)基于光譜分類方法專家知識決策樹分類方法面向?qū)ο蠓诸惙椒ǜ倪M(jìn)與優(yōu)化面向?qū)ο蠓诸悆?yōu)化影像分割分類規(guī)則建立分類特征選取信息提取影像分類04.專題報告專題信息提?。嫦?qū)ο?、建立?guī)則集）影像層（研究區(qū)域）像元層對象層_1（父層:建成區(qū)、綠地、水體）對象層_2（子層：道路、建筑物、耕地、林地、河流、湖泊）監(jiān)督分類非監(jiān)督分類模糊分類空間結(jié)構(gòu)紋理分類人工智能神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法遙感影像可監(jiān)測地物最小面積-監(jiān)測面積：（影像分辨率）=目視分辨率遙感影像分辨率衛(wèi)星監(jiān)測級別1

9、000m 5000m氣象衛(wèi)星宏觀現(xiàn)象的調(diào)查和監(jiān)測大陸漂移，全球巨型環(huán)境的監(jiān)測80m100mLandSat環(huán)境資源調(diào)查質(zhì)量評價、農(nóng)作物監(jiān)測10m-20mSpot（多光譜）農(nóng)作物估產(chǎn)、林火、污染監(jiān)測等違法建筑監(jiān)測（小型監(jiān)測）3m5mPlanet最小可發(fā)現(xiàn)75m的地物變化2mGF1/ZY3等最小可發(fā)現(xiàn)35m的地物變化1mGF2/BJ 2/JL 1等最小可發(fā)現(xiàn)8m的地物變化用于監(jiān)測影像分辨率取決于任務(wù)最小面積指標(biāo)信息數(shù)據(jù)服務(wù)精度04.專題報告專題信息提取專題變化信息快速提?。ㄓ嬎銠C(jī)自動化解譯）遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理批量自動化預(yù)處理影像自動匹配并行處理前后時相影像自動匹配變化信息提取規(guī)則集一鍵式全自動處理變化區(qū)

10、域范圍自動提取目標(biāo)正射影像制作規(guī)則集修改變化信息提取變化區(qū)域信息提取變化信息提取規(guī)則集12304.專題報告專題變化信息提取一鍵式自動執(zhí)行循環(huán)使用可重復(fù)04.專題報告本技術(shù)方案專題報告包括土地類型及變化監(jiān)測報告、地表占壓監(jiān)測報告、地表堆積監(jiān)測報告、地表挖方監(jiān)測報告、地表擾動統(tǒng)計報告五個類型。土地類型提取可以提供三次服務(wù)，變化提取服務(wù)可以提供兩次（因為需要前期影像做對比提取）。數(shù)據(jù)采集時間第一期：2015年1月第二期：2015年12月第三期：2016年12月用地類型及變化監(jiān)測報告地表擾動統(tǒng)計報告地表占壓監(jiān)測報告地表堆積監(jiān)測報告地表挖方監(jiān)測報告04.專題報告用地類型及變化監(jiān)測報告-案例專題報告中寫明

11、使用的數(shù)據(jù)源、技術(shù)路線、并明確分析對象，使用多期影像對比、面向?qū)ο笮畔⑻崛?、自動化并行計算處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等方法，輸出土地分類專題報告。04.專題報告地表占壓監(jiān)測專題報告-案例赤水河流域內(nèi)地帶性土壤類型主要為紫色土、石灰土、粗骨土等，該種類型的土壤透水性強(qiáng)，但是土層較為淺薄，容易發(fā)生侵蝕。若一些違規(guī)違法建筑在這類地形上進(jìn)行興建，容易導(dǎo)致土層下壓，對地下設(shè)施存在形變的危害。04.專題報告地表堆積監(jiān)測專題報告-案例廢棄物料以及渣土堆積也是地表擾動的其中因素之一，由于不合規(guī)處理手段和容存量超標(biāo)，導(dǎo)致存在大面積塌方、滑坡等災(zāi)害事故危險。對廢棄物料和渣土堆積現(xiàn)象采用衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。0

12、4.專題報告地表挖方監(jiān)測專題報告-案例利用光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)對赤水河兩岸流域地區(qū)發(fā)生土地利用變化的地表信息進(jìn)行提取，對比前后時相的影像數(shù)據(jù)，對發(fā)生變化的地表信息采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行提取,新建工地的產(chǎn)生必定伴隨著土地挖方的產(chǎn)生。04.專題報告地表擾動統(tǒng)計專題報告-案例整個赤水河流域地區(qū)，土地挖方、建筑占壓、渣土堆積等現(xiàn)象的分布，對流域治理、土地規(guī)劃、城市整治等政策措施都有著非常重要的參考價值，可為領(lǐng)導(dǎo)層提供決策輔助、為執(zhí)法團(tuán)隊提供執(zhí)法依據(jù)。04.專題報告二次監(jiān)測服務(wù)-案例在建項目動態(tài)變化監(jiān)測流域、河道監(jiān)測流域地表形變監(jiān)測在建項目動態(tài)變化圖斑原有地貌的占地面積和改造程度估算地表擾動面積流域、河道邊線提取

13、河道變化及變遷監(jiān)測流域、河道洪水監(jiān)測流域生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測流域水體污染監(jiān)測合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)（INSAR）水域地面沉降滑坡監(jiān)測重點工程建筑設(shè)施形變監(jiān)測目錄項目背景與實施基礎(chǔ)01技術(shù)服務(wù)方案02數(shù)據(jù)一張圖03專題報告04二期平臺服務(wù)0505.二期平臺服務(wù)“實時赤水”平臺案例展示本項目二期建設(shè)通過搭建“實時赤水”平臺，通過綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、遙感、衛(wèi)星定位等技術(shù)，以web端和手機(jī)APP兩種接入方式，提供專題產(chǎn)品服務(wù)及監(jiān)測服務(wù)工具。WEB端實時赤水遙感監(jiān)測服務(wù)官網(wǎng) 實時赤水遙感監(jiān)測服務(wù)官網(wǎng)是整個平臺解決方案的總窗口和總?cè)肟?，為訪問官網(wǎng)的用戶展示“實時赤水”的核心技術(shù)成果、區(qū)域遙

14、感數(shù)據(jù)增值服務(wù)、區(qū)域遙感應(yīng)用解決方案和影像信息內(nèi)容。APP端實時赤水APP 實時赤水APP，是一款面向各級部門(部分內(nèi)容根據(jù)需要可對公眾市民公開)的業(yè)務(wù)展示及執(zhí)法輔助應(yīng)用App。一期提供信息同步及更新提醒、信息標(biāo)注功能；二期作為事件取證核查工具，同步實時赤水官網(wǎng)資源信息，提供路徑跟蹤、統(tǒng)計分析功能。提供監(jiān)測核查服務(wù)工具項 目 預(yù) 算服務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐序號項目面積（平方公里）組網(wǎng)衛(wèi)星1亞米級13434.4高分2號、吉林1號、北京2號、deimos-2，DubaiSat-2、KazEOSat-122米級13434.4資源三號、資源一號02C、高分1號、天繪系列、spot系列33-5米級13434.4Planet服務(wù)內(nèi)容報價序號項目監(jiān)測范圍服務(wù)內(nèi)容數(shù)據(jù)采集時間分辨率服務(wù)次數(shù)單價（萬元/次）價格（萬元）備注4赤水河流域地 表擾動監(jiān)測服務(wù)貴州省赤水河流域一張圖2014/12-2015/31m+2m177由于貴州省受天氣影響單顆衛(wèi)星無法覆蓋監(jiān)測區(qū)域，需要采用多顆同級別衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)測，局部采用亞米級數(shù)據(jù)補(bǔ)充前兩期服務(wù)整體采用2m，第三期采用