多源遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境

多源遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境第一頁，共35頁。

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二遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點三多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求2第二頁，共35頁。一、國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出支持海量數(shù)據(jù)存儲、處理技術的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上下游，大數(shù)據(jù)必將帶動智能終端的普及應用、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，2010-2015年全球大數(shù)據(jù)市場年均復合增長超過50%。全球著名信息技術研究和咨詢的公司高德納公司(Gartner)發(fā)布報告預測，2013年大數(shù)據(jù)對全球IT開支的直接或間接推動將達960億美元，到2016年，這一數(shù)字預計將達到2320億美元。3第三頁，共35頁。一、國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求通過與近60個國家、40多億人口建立廣泛的溝通和協(xié)作機制，有助于中國獲得外部資源，同時也可以幫助中國商品、資本和適用性技術的輸出。2013年10月，習近平在出席APEC領導人非正式會議期間提出了中國愿同東盟國家加強海上合作，共同建設“21世紀海上絲綢之路”的倡議。4第四頁，共35頁。一、國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求《國家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2014-2020年）>》(發(fā)改地區(qū)[2014]1654號)規(guī)劃強調(diào)到2020年，……，形成一批具有較強國際競爭力的龍頭企業(yè)和較好成長性的創(chuàng)新型中小企業(yè)，擁有一批具有國際影響力的自主知名品牌。產(chǎn)業(yè)保持年均20%以上的增長速度，……廣東區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略：海洋發(fā)展戰(zhàn)略、廣東自貿(mào)區(qū)，區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，經(jīng)濟結(jié)構調(diào)整……戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（高端裝備制造業(yè)）：……，衛(wèi)星及其應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，……這么多需求怎么響應？5第五頁，共35頁。

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二遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點三多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求6第六頁，共35頁。“要”發(fā)展衛(wèi)星應用作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的主要代表和重要力量之一，將對其他行業(yè)的發(fā)展有重要的引領性，將帶動我國經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構的調(diào)整，為航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的政策環(huán)境。對于促進行業(yè)和區(qū)域發(fā)展，維護國家安全和社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要性。

“能”發(fā)展衛(wèi)星研制生產(chǎn)已形成系列化，高分對地觀測系統(tǒng)正在建設，航天遙感正實現(xiàn)從試驗應用型向業(yè)務服務型轉(zhuǎn)變，衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)有巨大的可行性?！翱臁卑l(fā)展我國自身遙感衛(wèi)星應用技術的發(fā)展具有迫切性。國內(nèi)各層次用戶需求強烈，國際合作與競爭雙激烈，面對國際、國內(nèi)2個市場，我國衛(wèi)星應用快速產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。二、遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點7第七頁，共35頁。

衛(wèi)星遙感信息已成為不可或缺的戰(zhàn)略和經(jīng)濟資源未來5-10年自主遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)呈爆炸性增長遙感衛(wèi)星獲取的高分辨率數(shù)據(jù)在應用領域的作用亟待發(fā)揮遙感衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)蘊藏著巨大的跨越式發(fā)展機遇提升遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理、信息提取、應用轉(zhuǎn)化能力，解決自主共性關鍵技術、降低遙感應用門檻，形成自主遙感衛(wèi)星應用標準化信息產(chǎn)業(yè)鏈。國家中長期規(guī)劃20個專題有9個急需遙感信息全球100余顆在軌,十一五中國75顆每顆衛(wèi)星在軌一天約耗費100萬16個重大專項有2個涉及遙感高分專項預計發(fā)射7顆衛(wèi)星二、遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點100顆衛(wèi)星怎么用？8第八頁，共35頁。9問題的提出服務需求規(guī)劃決策、商務應用、出行參考，……理論突破大數(shù)據(jù)、層級理論、定量遙感，……技術進步衛(wèi)星制造、計算機與網(wǎng)絡技術，信息挖掘，……產(chǎn)業(yè)發(fā)展RS+GIS+GPS+LBS，……單星為百應用服務百星為單應用服務百計算機為單用戶服務單計算機為百用戶服務二、遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點9第九頁，共35頁。定自有標準研制自主遙感衛(wèi)星應用數(shù)據(jù)產(chǎn)品與服務標準開發(fā)支持標準貫徹的自主工具軟件產(chǎn)品建設自主標準研制與宣貫技術支撐系統(tǒng)成自主體系衛(wèi)星遙感信息獲取技術體系衛(wèi)星遙感信息處理與加工技術體系衛(wèi)星遙感應用分析模型體系衛(wèi)星遙感信息質(zhì)量體系衛(wèi)星遙感信息典型應用示范體系產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點二、遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點10第十頁，共35頁。建自主平臺建立自主開放式網(wǎng)絡化工作平臺建立自主衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收處理驗證平臺、信息產(chǎn)品驗證平臺、業(yè)務化應用效能驗證平臺、真實性檢驗平臺設自有基地衛(wèi)星遙感應用產(chǎn)業(yè)化共性自主核心技術研發(fā)基地衛(wèi)星遙感應用自主技術成果轉(zhuǎn)化基地衛(wèi)星遙感應用產(chǎn)業(yè)化人才培養(yǎng)基地二、遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點11第十一頁，共35頁。

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二遙感產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展重點三多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境國家與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略需求12第十二頁，共35頁?；谕咂瑪?shù)據(jù)結(jié)構的大數(shù)據(jù)處理流程是整個數(shù)據(jù)與信息產(chǎn)品集成共享工具的支撐，為數(shù)據(jù)與信息產(chǎn)品集成共享提供文檔、數(shù)據(jù)、模型算法、工具、軟件模塊等資源的集成與共享分發(fā)，支持模型算法、軟件工具的集成測試?；A大平臺處理流程三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境13第十三頁，共35頁。基礎大平臺標準架構以流程標準化為基礎實現(xiàn)系統(tǒng)構建標準化三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境14第十四頁，共35頁。

采用了自主設計的遙感數(shù)據(jù)空間分辨率層級體系，將遙感衛(wèi)星采樣尺寸、地表經(jīng)緯網(wǎng)格、比例尺標準有效的進行了統(tǒng)一，以整形數(shù)切分原則，為定量遙感應用提供了精度保障。規(guī)格化空間分辨率層級體系層數(shù)級別分割間隔（度）像元大小（度)赤道處瓦片大?。╧m）空間分辨率等級對應基本比例尺65F500.055566.115Km

E250.0252783.052.5Km

D100.011113.221Km

4C50.005556.61500m

B2.50.002278.31250m

A10.0001111.32100m1:1,000,000

390.50.5×10-355.6650m1:500,00080.250.2×10-327.8325m1:200,00070.110-411.1310m1:100,000

260.050.5×10-45.575m1:50,00050.0250.2×10-42.782.5m1:25,00040.0110-51.111m1:10,000

130.0050.5×10-50.560.5m1:5,00020.00250.2×10-50.280.25m1:2,00010.00110-60.110.1m1:1,0000發(fā)明專利：“一種基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法”專利授權號ZL201010241105.8大數(shù)據(jù)組織管理-遙感數(shù)據(jù)組織標準化三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境15第十五頁，共35頁。

自主瓦片云存儲平臺是針對遙感大數(shù)據(jù)處理特定，面向瓦片數(shù)據(jù)，自主研發(fā)的高效云存儲平臺，包括一整套全新的數(shù)據(jù)組織模型、存儲模式、處理模式、應用模式、管控模型等技術，具備海量數(shù)據(jù)分布式存儲、并發(fā)快速計算檢索、數(shù)據(jù)直接尋址等特點。大數(shù)據(jù)組織管理-瓦片自主云存儲三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境16第十六頁，共35頁。設計了面向高分數(shù)據(jù)存儲的自定義GFF數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)以圖層形式存儲數(shù)據(jù)。二維碼圖層作為數(shù)據(jù)信息（如處理過程、太陽位置、定標系數(shù)、定量產(chǎn)品等）的載體。專題產(chǎn)品GFF格式立體結(jié)構示意三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境GF數(shù)據(jù)格式17第十七頁，共35頁。服務支撐環(huán)境針對高分應用共性技術推廣服務適配的硬件服務架構“小巨人”一體機通信立方體計算立方體存儲立方體三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境18第十八頁，共35頁。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境預處理GF1數(shù)據(jù)處理與服務：在線服務支持100個以上的用戶；準數(shù)據(jù)獲取能力每10平方公里<1分鐘；標準數(shù)據(jù)分析處理能力每10平方公里<5分鐘性能測試19第十九頁，共35頁。預處理工具預處理是將原始數(shù)據(jù)“切割”成GFF標準“景”的工具。在預處理過程中，考慮影像整體幾何、輻射特性，將其離散到每一個瓦片，使瓦片保留原始影像中的幾何、輻射特征，為后面的反演、產(chǎn)品生產(chǎn)提供必要參數(shù)。預處理包括四個步驟：云檢測、幾何校正、大氣校正、數(shù)據(jù)標準化。由于是針對原始影像的操作，為了提高處理效率，在充分分析算法模塊的基礎上，對原本算法進行了GPU加速優(yōu)化。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境環(huán)境詳情20第二十頁，共35頁。

大區(qū)域多要素定量化遙感大數(shù)據(jù)處理具有任務復雜、數(shù)據(jù)量大的特點，需要通過集群環(huán)境實現(xiàn)高性能計算，滿足遙感大數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的高時效性需求，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)并行和任務并行相融合的自適應并行處理機制。圖1任務并行處理流程圖2數(shù)據(jù)并行處理流程運行網(wǎng)絡拓撲集群計算--工具箱與智能調(diào)度三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境環(huán)境詳情21第二十一頁，共35頁。面向五層十五級遙感標準化數(shù)據(jù)，通過整合計算資源、存儲資源、服務資源，以標準化數(shù)據(jù)本地處理、產(chǎn)品本地存儲、獨立服務等方法，最大限度降低對系統(tǒng)架構的I/O傳輸，更充分地利用了存儲服務器的計算資源、計算服務器的存儲資源，從而提高平臺整體處理時效。集群計算--計算存儲一體化架構三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境環(huán)境詳情22第二十二頁，共35頁。人工驅(qū)動模式人工方式選擇數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)及發(fā)布數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動模式自動化處理直接推送的數(shù)據(jù)。訂單驅(qū)動模式根據(jù)用戶所下訂單處理數(shù)據(jù)。程序驅(qū)動模式將生產(chǎn)的過程信息及參數(shù)信息存入二維碼，系統(tǒng)可根據(jù)二維碼記錄遙感產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的處理步驟和參數(shù)，通過類語言引擎自動解譯驅(qū)動系統(tǒng)重復產(chǎn)品生產(chǎn)過程；另一方面也可直接通過編程方式借助類語言引擎完成生產(chǎn)過程的重組。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境集群計算—多模式系統(tǒng)復合驅(qū)動環(huán)境詳情23第二十三頁，共35頁。層級分類操作流程綜合數(shù)據(jù)庫瓦片數(shù)據(jù)立方體分類工具分類工具分類工具基于瓦片的協(xié)同分類基于瓦片的協(xié)同標繪瓦片匯總的線畫圖…………簡報應用分析三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境環(huán)境詳情24第二十四頁，共35頁。應用處理系統(tǒng)提供基于用戶需求、靈活的規(guī)?；a(chǎn)平臺解決方案。為用戶提供完備的應用產(chǎn)品生產(chǎn)線，涵蓋從數(shù)據(jù)整理、加工、到標準產(chǎn)品發(fā)布的全套自動化處理流程。在為用戶提供高質(zhì)量和高精度的處理服務同時，更滿足高生產(chǎn)效率的要求。遙感所研發(fā)的應用處理系統(tǒng)按照處理規(guī)模分為基本版、增強版和企業(yè)版?；景妫盒枰?個崗位以確保系統(tǒng)的正常運行。其中，整編生產(chǎn)崗位1個，數(shù)據(jù)庫與服務崗位1個，生產(chǎn)線與分類崗位1個。增強版：需要10個崗位以確保系統(tǒng)的正常運行。其中，整編生產(chǎn)崗位3個，數(shù)據(jù)庫與服務崗位2個，生產(chǎn)線與分類崗位5個。企業(yè)版：需要30個崗位以確保系統(tǒng)的正常運行。其中，整編生產(chǎn)崗位10個，數(shù)據(jù)庫與服務崗位5個，生產(chǎn)線與分類崗位15個?；景鎽锰幚硐到y(tǒng)（崗位數(shù)為三人版）增強版應用處理系統(tǒng)（崗位數(shù)為十人版）企業(yè)版應用處理系統(tǒng)（崗位數(shù)為百人版）通訊立方體計算立方體存儲立方體形成了面向共享服務的一體化平臺三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境25第二十五頁，共35頁。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境專題應用系統(tǒng)具有從仿真分析，數(shù)據(jù)管理，快速處理，信息提取，決策支持的技術儲備與工具產(chǎn)品。26第二十六頁，共35頁。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境專題應用系統(tǒng)——農(nóng)業(yè)應用南方早稻遙感識別與面積信息提取利用2013年6月19日單時相GF-1衛(wèi)星8m影像識別湖南省北部主產(chǎn)區(qū)早稻面積GF-1PMS2一季稻早稻水體GF1_PMS2_20130619農(nóng)作物面積測算分析農(nóng)作物分類農(nóng)作物估產(chǎn)農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測與分析……產(chǎn)品列表27第二十七頁，共35頁。三、多源衛(wèi)星遙感衛(wèi)星產(chǎn)品集群處理環(huán)境專題應用系統(tǒng)——環(huán)保應用礦區(qū)固體廢棄污染源分布區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構監(jiān)測與分析區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)質(zhì)量監(jiān)測與分析區(qū)域生態(tài)環(huán)境人類脅迫監(jiān)測與分析城市綠地生態(tài)特征監(jiān)測與分析分析城市濕地生態(tài)特征監(jiān)測與分析城市熱島效應監(jiān)測與分析水域識別水域污染識別與分析流