(一(yī))衛星航測遙感大數據集群處理(lǐ)系統

       航天遙感大數據集群處理(lǐ)工廠将滿足不同業務的(de)大量用戶同時登錄、數據入庫、數據處理(lǐ)、信息計算等功能，工廠采用高(gāo)性能存儲計算節點。航天遙感大數據集群處理(lǐ)工廠是一(yī)套自(zì)主研發、全流程、高(gāo)效快速遙感數據處理(lǐ)平台，其核心部分是基于高(gāo)性能集群/GPU 計算環境的(de)海量遙感影像自(zì)動處理(lǐ)算法。 

       工廠采用先進的(de)數字攝影測量技術、多任務調度技術、高(gāo)性能計算技術，集 數據生産、任務管理(lǐ)調度、成果質檢為(wèi)一(yī)體，通過合理(lǐ)調配計算資源與數據資源， 實現規模化、快速、智能化的(de)遙感數據處理(lǐ)流程。 工廠能夠接收和(hé)處理(lǐ)多種國(guó)內(nèi)外中高(gāo)分辨率遙感影像，快速生成多種數據處 理(lǐ)産品及遙感解譯産品;系統建立了規範化、标準化的(de)海量影像數據生産流程， 同時構建了完備的(de)全過程質量控制體系，最終可(kě)以為(wèi)用戶提供專業級及消費級應用。 

       為(wèi)了減少數據遷移造成的(de)資源消耗，在技術方案上拟用“存儲—計算”一(yī)體化的(de)集群系統；為(wèi)了滿足對時空大數據快速積累的(de)需要，存儲和(hé)計算節點必須能夠動态配置，實現熱插拔式的(de)即插即用。同時，集群架構采用機架式。

       采用适合于海量數據的(de)大規模存儲與高(gāo)性能并行處理(lǐ)的(de)“存儲—計算”一(yī)體化的(de)分布式高(gāo)性能構架是一(yī)種典型的(de)無共享系統構架，分而治之的(de)辦法，将數據規律地(dì)分布到節點上，充分利用節點主機的(de)I/O能力，以使總體達到最大的(de)I/O速率。

(二) 大數據智能解譯系統

       航天遙感大數據挖掘解譯工廠是一(yī)個面向多源空間數據實時挖掘解譯的(de)複雜系統，以攝影測量與遙感技術為(wèi)核心的(de)，GIS／CAD以及諸多IT技術相集成的(de)，軟、硬件一(yī)體化的(de)超大規模空間數據生産系統，我們把它叫做(zuò)現代航測遙感數據挖掘解譯工廠（GDF）。該平台支持衛星、航空、地(dì)面等多種來源的(de)光學(xué)、雷達、激光等空間數據的(de)靈活處理(lǐ)解譯，滿足影像、地(dì)圖、三維模型等地(dì)理(lǐ)信息産品的(de)快速制作。

目标自(zì)動識别模塊

遙感影像植被檢測效果圖

       平台适用于國(guó)內(nèi)外各類遙感影像數據，挖掘解譯自(zì)傳感器下行原始數據至各級地(dì)形産品、影像産品、三維産品及信息産品。平台本身自(zì)帶完整多源遙感影像數據完整處理(lǐ)業務，并支持集成及擴展新型遙感應用業務，集處理(lǐ)平台與集成平台與一(yī)體。

(三) 智慧行業專題圖制作工廠

       智慧行業專題圖制作工廠可(kě)以進行集群硬件狀況與性能的(de)監控；能夠實現大規模栅格數據的(de)接入、存儲、管理(lǐ)、檢索、快速可(kě)視(shì)化與制圖、共享服務等(數據單景可(kě)達500GB，數據總量可(kě)達500TB)；同樣實現大規模矢量數據的(de)接入、存儲、管理(lǐ)、檢索、快速可(kě)視(shì)化與制圖、共享服務等(單個數據可(kě)達3GB，屬性字段支持中文，并支持WCS、WFS等标準服務)；還有實現大規模三維模型數據的(de)接入、存儲、管理(lǐ)、檢索、快速可(kě)視(shì)化與制圖、共享服務等(支持三維模型的(de)漸進傳輸模型的(de)存儲與抽取)；與此之外還可(kě)以提供非時空數據的(de)接入、存儲、管理(lǐ)、共享等支持，設計實現大規模時空數據的(de)計算框架，支持集群/多核/GPU等多層次的(de)高(gāo)性能計算技術，實現分布式的(de)空間計算(調用計算工具)；提供空間數據模型(多種栅格與矢量數據格式)，開放計算框架接口與工具編寫規範，并可(kě)由用戶自(zì)主開發計算工具；提供10~20個具有代表性的(de)計算工具(RS計算工具、GIS計算工具)，實現多層次的(de)空間大數據計算與分析；大規模時空大數據的(de)實時渲染與交互制圖，支持地(dì)圖配置、圖層配置、樣式配置等；達到單個地(dì)圖瓦片的(de)服務響應時間控制在45ms以內(nèi)。

       在平台功能服務的(de)需求上，要求該平台技術先進、成熟，核心技術自(zì)主研發；所有服務的(de)使用都通過完善的(de)加密控制和(hé)權限管理(lǐ)，确保用戶的(de)數據安全；支持分布式和(hé)集群式部署，能夠實現系統服務能力的(de)動态擴充。

       基于智慧行業專題圖制作工廠，根據行業的(de)特點和(hé)需求，本着急用先建的(de)原則，開展智慧行業應用示範。主要開展水、綠、地(dì)、文、環等行業的(de)實時監測、管理(lǐ)、執法等專題服務。

1、水專題圖服務

       主要針對智慧水務行業提供水污染在線監測服務以及水資源分布及資源量分布專題圖服務。平台主要利用衛星和(hé)航空遙感手段，利用多光譜高(gāo)光譜和(hé)紅(hóng)外遙感反演，獲得水體的(de)位置、面積以及水污染變化情況，同時快速監測水質（水體透明度、葉綠素濃度和(hé)懸浮物濃度），分析城市黑臭水體等級，進行排污口的(de)高(gāo)頻次監測識别，獲得水污染的(de)精确位置、源頭位置及時追溯排污企業和(hé)個人。

 2、綠專題圖服務

       航天遙感大數據平台主要針對智慧園林及林業行業提供綠被動态監測服務以及林木分布專題圖等服務。利用多源遙感數據，開展綠被監測技術、不透水面監測技術和(hé)水提取技術等手段，獲得城市區域內(nèi)的(de)景觀布局、城市宜居環境及功能區分布情況。利用無人機、系留飛(fēi)艇等平台，及時發現城市綠地(dì)破壞行為(wèi)。

3、地(dì)專題圖服務

       主要針對規劃國(guó)土行業提供地(dì)災監測以及地(dì)災風險分布專題圖等服務。基于多時相衛星和(hé)航空遙感數據，提取地(dì)面塌陷前後的(de)紋理(lǐ)特征和(hé)幾何特征，利用深度學(xué)習的(de)開展地(dì)面塌陷動态監測和(hé)風險預測。結合合成孔徑雷達，分析地(dì)面沉降趨勢，提供可(kě)行的(de)預警措施。 

 4、文專題圖服務

       主要針對規劃及城市建設行業提供城市違法建設及文物保護專題圖等服務。違章(zhāng)建築一(yī)般通過城市管理(lǐ)執法來解決，而違章(zhāng)建築的(de)界定是這一(yī)過程的(de)關鍵前置工作，其界定标準主要包括規模、時間以及地(dì)域等三方面內(nèi)容。對于城市違章(zhāng)建築的(de)界定，采用人工巡查、航空遙感和(hé)衛星遙感等天空地(dì)一(yī)體化手段。利用天基衛星數據全面普查，依托航空平台監測，從空、地(dì)兩個維度對區域建築進行大範圍、多視(shì)角的(de)長(cháng)期監控，及時發現，快速定位，為(wèi)行政執法提供有力證據。

5、環專題圖服務

       主要針對環保行業提供空氣污染監測以及城市熱島效應等服務。整合地(dì)面監測資源，輔以激光雷達或飛(fēi)艇和(hé)無人機、衛星遙感等垂直監測，構建并完善立體監測網絡，開展區域大氣污染物立體監測、源解析和(hé)機制分析。聚焦工業排放、居民散燒、稭稈燃燒、汽車排放等排放源，利用遙感等技術手段追溯霾污染來源。

       城市熱島效應監測，通過多通道(dào)的(de)熱紅(hóng)外遙感數據，結合大氣廓線、風場和(hé)地(dì)形分布，反演獲得地(dì)表溫度和(hé)發射率等産品，分析城市熱島效應，提供城市高(gāo)溫預警和(hé)公共場所安全保障，指導城市規劃，構建宜居城市。

       火情監測專題圖服務：指利用高(gāo)頻次氣象衛星進行火點判識，主要是遙感分析的(de)手段判識火點像元的(de)經緯度、所在位置的(de)行政區劃、土地(dì)利用類型、火點判識的(de)可(kě)信度（火點、可(kě)能火點、雲區火點等）等。同時加入了可(kě)能影響到火勢發展的(de)實況風力、天氣、相對濕度、氣壓、降水等，同時可(kě)提供天氣及自(zì)然災害預警，給森林防火監測、稭稈焚燒監測等帶來了時效性更高(gāo)的(de)監測方式，與此同時可(kě)提供緊急調度、災害專報自(zì)動生成、曆史回顧，全面滿足火情監測的(de)需求。