PIE遥感应用集萃课件

1、PIE遥感应用集萃第1页，共89页。经过多年发展，公司遥感业务涵盖了气象、海洋、水利、环保、农业、林业、国土、测绘、地震、减灾等多个行业和领域，涉及国务院下属10多个部委，多个部门。环保地震减灾国土农业林业水利海洋测绘气象行业应用第2页，共89页。气象卫星数据监测与大数据分析 面向风云三号气象卫星业务化应用提供沙尘、大雾、火情、水情、积雪、海冰等各种大气、海洋专题产品综合业务应用平台气象行业应用气象数据监测分析服务系统主界面气象卫星监测分析产品生产系统主界面第3页，共89页。气象卫星数据监测与大数据分析 气象行业应用气象卫星全国植被及典型生态功能区监测FY-3D气象卫星青藏高原地形渲染图 FY

2、-3B气象卫星台风监测图专题目标监测第4页，共89页。风云四号气象卫星天气应用平台 面向风云四号气象卫星试验与后续业务化应用提供大气、云、沙尘、降水、辐射、闪电等监测及预报产品气象行业应用卫星天气应用平台二级产品叠加FY-4A气象卫星真彩色合成多姿云图第5页，共89页。气象大数据分析 以PIE为底层框架，构建气象大数据云平台基于云计算、大数据等先进的信息技术加强多源数据汇聚、优化数据交换、入库、加工和服务流程开放信息、平台、数据和算法资源气象行业应用第6页，共89页。高分辨率卫星资料气象应用 提供森林草原火灾监测、洪涝灾害监测、植被监测、藻类监测、海冰监测、积雪监测、地质灾害监测等应用气象行业

3、应用高分资料洪涝灾害监测高分四号卫星火点监测结果叠加第7页，共89页。海洋环境监测海洋生态环境监测海面温度、海洋水色、海水透明度、初级生产力等海洋环境参数提取以及赤潮的可追溯性监测海洋行业应用海洋赤潮监测第8页，共89页。海洋环境监测海洋行业应用海洋动力环境监测海浪、风场、温度、大气含水量等要素提取GF3多模式、多极化数据的海浪谱反演产品全球海面风场全球海面高度全球海面温度全球有效波高第9页，共89页。海洋环境监测浅海水下地形监测极地海冰监测海洋行业应用 GF3条带1模式原始数据图浅海地形反演产品主图像(左) 辅图像(右) 极地冰川拓扑产品第10页，共89页。海岸线/海岸带动态监测海岛变化动态

4、监测围填海监测海洋资源监测海洋行业应用阳江吉树港海岸线动态监测茂名博贺港围填海项目海域使用状况动态监测姜山岛海岛变化监测第11页，共89页。“东海船只碰撞事故”海面溢油面积监测海洋行业应用海洋灾害监测海冰监测海上溢油监测台风监测天津渤海沿海海冰序列专题图超强台风“苏迪罗”监测第12页，共89页。海上典型目标检测海上养殖渔场检测舰船检测海洋行业应用南海区域GF-1影像舰船检测航空影像舰船检测海上养殖渔场检测GF-3影像海上大型移动目标识别第13页，共89页。地表水监测水库蓄水量评价渠系提取实际灌溉面积提取GF-3影像岗南水库水体提取结果GF-1影像岗南水库水体提取结果GF-1影像丹江口水库水体提

5、取结果GF-3影像丹江口水库水体提取结果水利行业应用水资源监测评价和管理河套灌区2015年4月和5月实际灌溉面积提取第14页，共89页。水旱灾害监测全国合计约10万多座（个） 大中小型水库和面积 1平方公里以上湖泊提取洞庭湖水体提取结果鄱阳湖水体提取结果水体提取结果（存在云雾）水利行业应用2017年云南省旱情遥感监测专题图第15页，共89页。水土保持监测与评价水利行业应用第16页，共89页。大气环境监测大气污染物定量反演AOD、PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3、CO、沙尘等指标反演环保行业应用辽宁省沙尘移动监测图第17页，共89页。大气环境监测大气污染“热点”监测地表尘源/污染源监测

6、环保行业应用石家庄市大气污染热点网格监测裸露土地监测建筑施工裸地监测第18页，共89页。大气环境监测秸秆焚烧火点监测限停企业偷排监测环保行业应用河北省各市火点监测 基于无人机热红外的企业偷排监测基于无人机热红外的企业偷排监测基于激光雷达的污染企业夜间排放监测第19页，共89页。水环境监测水质参数反演叶绿素a含量、悬浮物浓度、水体透明度等水环境要素反演 基于多光谱遥感数据（Landsat8 OLI）的青海湖水质反演环保行业应用FY-3D气象卫星浒苔监测FY-4气象卫星蓝藻水华强度专题图第20页，共89页。黑臭水体监测北京市大兴区黑臭水体监测北京市朝阳区黑臭水体监测环保行业应用水环境监测第21页，

7、共89页。排污口监测识别环保行业应用水环境监测滦河流域排污口监测识别第22页，共89页。土壤环境监测Fe3+含量反演有机质含量反演环保行业应用第23页，共89页。生态环境监测环保行业应用生态系统监测与评估塞罕坝森林植被覆盖度对比专题土地利用类型分布不同强度土壤侵蚀空间分布第24页，共89页。生态环境监测环保行业应用自然保护区人类活动监测三江源自然保护区人类活动监测专题图第25页，共89页。生态环境监测环保行业应用矿山生态环境监测2013-2017年矿区变化监测第26页，共89页。生态环境监测环保行业应用固体废弃物遥感监测提取生活垃圾、建筑垃圾、一般工业固体废物、危险废物、离田农业生产废弃物等北

8、京市垃圾分布情况天津市垃圾分布情况灵石县煤矸石监测专题图第27页，共89页。农作物监测农作物种植面积监测农作物长势监测农作物产量评估农业行业应用基于同化的衡水市夏玉米估产监测基于产量的长势监测结果太和县2015年主要农作物种植面积监测安平、饶阳县2014年冬小麦长势监测第28页，共89页。农业灾害监测农业干旱监测农业冷害监测农业病害监测2013年玉米冷害发生程度专题图2013年小麦白粉病疑似发生范围2013年小麦条锈病疑似发生范围西北三省A2013001_TVDI指数分布图农业行业应用第29页，共89页。农业统计调查一类测量成果二类测量成果农业行业应用第30页，共89页。前期（2013年ZY3

9、）后期（2014年GF-1）现地照片前期（2013年RE）后期（2014年GF-1）现地照片监测区森林资源调查林业行业应用重点国有林区森林资源变化监测森林资源清查与动态监测小班蓄积量等级情况加格达奇2015年森林蓄积情况第31页，共89页。森林资源调查林业行业应用森林资源监管森林砍伐遥感监测安吉县2015公益林生物量监测前时相后时相第32页，共89页。灾害程度面积（万亩）严重10.2中等30.2轻微19.9健康161.9合计：222.22013年监测结果2014年监测结果灾害程度面积（万亩）严重13.1中等76.5轻微64.3健康68.3合计：222.22013-2014灾害程度变化森林灾害监

10、测森林病虫害监测林业行业应用2013年和2014年湖北神农架林区华山松大小蠹虫等病虫害扩散蔓延情况（红色表示严重，绿色表示健康，其余中等或轻微受损）第33页，共89页。25四川省雅江县，总过火面积224.63hm2云南省安宁市，总过火面积1511.53 hm2森林灾害监测森林火灾监测林业行业应用四川雅江县和云南安宁市的森林火灾灾情监测第34页，共89页。森林灾害监测森林灾害损失评估林业行业应用第35页，共89页。湿地资源监测林业行业应用湿地植被类型分布监测湿地资源动态变化监测湖州市2018年湿地类型分布三江平原湿地类型分布2014年-2015年洞庭湖区域资源变化监测第36页，共89页。草地资源

11、监测林业行业应用草原植被长势动态监测草原植被产量监测草地沙化监测与评价草地产草量监测2015年新疆玛纳斯地区草原植被长势监测新疆玛纳斯地区草地沙化空间分布第37页，共89页。荒漠化监测与评价林业行业应用稀疏植被覆盖度反演区域荒漠化监测与评价2014年浑善达克沙地分类2014年浑善达克沙地西部区域植被覆盖度等级分布2015年内蒙古土地荒漠化监测第38页，共89页。城市绿化资源监测林业行业应用北京市通州区潞城镇2015年和2016年绿地变化检测2015年北京市房山区十渡镇附近城区（左）与郊区（右）地块识别情况 绿地资源动态监测第39页，共89页。林业生态工程监测林业行业应用生态工程实施监测与评价辅

12、助林业工程规划图中蓝色为芦苇湿地图中灰绿色为梭梭林生态工程实施监测结果2007年-2013年甘肃省民勤生态工程实施监测2007年2013年2007年2013年老虎口青土湖辅助工程选址（未利用地）重复建设审核（林业工程）第40页，共89页。地理国情监测国土行业应用青岛万达星光岛变化监测第41页，共89页。土地资源管理国土行业应用土地利用宏观监测安徽省2014年土地利用宏观监测江苏省2014年土地利用宏观监测河北省2014年土地利用宏观监测第42页，共89页。土地资源管理土地利用动态监测土地覆盖变化检测保定市分类结果国土行业应用青海湖流域土地覆盖动态监测第43页，共89页。建设用地监测新增建设用地

13、自动提取建筑物变化检测2013年11月遥感影像 2014年11月遥感影像 新增建设用地提取结果同源建筑物变化检测（航空影像） 自动变化检测技术+人工编辑国土行业应用建筑物变化信息提取前时相后时相第44页，共89页。地矿开采监测国土行业应用煤矿用地监测开采面和堆煤区提取矿山违法开采信息提取矿山开采范围矿权范围第45页，共89页。地址灾害调查与监测地质灾害监测地质环境恢复监测国土行业应用 滑坡信息自动分类提取复绿工程监测第46页，共89页。光学卫星测绘产品生产 陕西省西安市户县城隍庙 安徽省合肥市合肥东站数据源：GF1、ZY3区域范围: 全国960万平方公里（空间分辨率2米）全国2米DOM成果不同

14、尺度展示测绘领域应用湖北省宜昌市三峡大坝基础地理信息数字产品生产第47页，共89页。中亚地区约140万平方公里2米分辨率DOM成果图数据源：GF1、ZY3区域范围：国外中亚地区约140万平方公里（空间分辨率2米）中亚地区2米DOM不同尺度展示测绘领域应用光学卫星测绘产品生产基础地理信息数字产品生产第48页，共89页。光学卫星测绘产品生产测绘领域应用控制点库数据生产450景天绘卫星正射影像平差后连接点和控制点分布第49页，共89页。雷达卫星测绘产品生产测绘领域应用SAR标准数据产品生产GF-3数据（地理编码前） GF-3数据（地理编码后）Sentinel-1 TOPS数据（地理编码前） Sent

15、inel-1 TOPS数据（地理编码后）第50页，共89页。Sentinel-1获取的京津冀大范围形变监测成果影像配准干涉相位计算平地相位及地形相位去除相位解缠形变量计算DInSAR地面形变监测处理流程测绘领域应用雷达卫星测绘产品生产大范围地表形变监测第51页，共89页。基础设施沉降监测时序差分干涉图生成稳定点目标选取DEM误差相位改正与相位解缠误差项分类与形变提取时序DInSAR地面沉降监测处理流程基于TerraSAR-X数据的巴萨罗纳机场沉降图测绘领域应用雷达卫星测绘产品生产基础设施沉降监测第52页，共89页。京津城际高铁沿线沉降图逐渐过渡平稳下朱庄乡附近 过渡到沉降区 北辰区经济开发区测

16、绘领域应用雷达卫星测绘产品生产地表沉降监测武清站第53页，共89页。地震领域应用气体异常监测分析温度异常监测分析震前异常信息监测2003年-2008年5月龙门山地区CH4总量标准差异常空间分布2006年-2013年间龙门山断裂带亮温变化基于环境星的红外亮温分析第54页，共89页。地震领域应用地震断裂带提取洪积扇提取堰塞湖提取地震形变监测地震构造信息监测首都圈示范区口泉断裂带、六棱山断裂带、蔚广盆地南缘断裂带构造信息提取喀喇昆仑断层断错洪积扇典型现象监测汶川地震堰塞湖空间分布汶川地震-同震形变监测玉树地震-同震形变监测第55页，共89页。地震领域应用建筑物震害评估极震区宏观破坏识别地震地质次生灾

17、害监测地震烈度评估地震应急救援与损失评估都江堰建筑物震害监测映秀镇汶川震后滑坡、泥石流提取2010年青海玉树地震烈度评估汶川地震建城区破坏空间分布汶川地震极震区宏观识别范围空间分布第56页，共89页。地震领域应用极低频数据处理及应用 天然源日均值视电阻率/相位随时间变化图天然源日均值自功率谱随频率变化图天然源日均值数据背景场分析多源信息数理统计视电阻率三维成像第57页，共89页。地震行业应用电磁卫星数据处理及应用高精度磁强计2级数据磁强数据快视图高精度磁强计仪器状态检查快视图第58页，共89页。黑龙江2013洪水监测洪涝灾害监测减灾行业应用第59页，共89页。前 后 前后长江2017年第1号洪

18、水监测洪涝灾害监测减灾行业应用第60页，共89页。滑坡泥石流监测减灾行业应用滑坡泥石流体数据原图算法执行结果 目视解译，手工勾画数据结果泥石流监测第61页，共89页。滑坡监测滑坡泥石流监测四川茂县滑坡监测减灾行业应用第62页，共89页。积雪监测积雪灾害监测减灾行业应用算法执行结果目视解译，手工勾画数据结果第63页，共89页。其他火灾监测沙尘监测重要道路损毁监测房屋监测灾民安置点监测恢复重建进度监测沙尘暴强度分布火点提取重要道路损毁房屋提取灾民安置点监测恢复重建进度监测减灾行业应用第64页，共89页。道路提取道路及道路中心线提取道路边缘线提取英国某城市彩色影像数据大小为1386*800，道路呈网

19、状结构交叉口边缘线连接后叠加结果（绿色标出部分为基于Snake模型对断裂边缘进行连接后的结果）交通行业应用第65页，共89页。公众服务应用农业大数据服务田管家景监控精准风种植指导长势监测与估产田管家服务界面农情监控服务界面农情预报服务界面长势监测服务界面种植指导第66页，共89页。1、构建样本数据库 2、具体检测流程3、机场检测结果环境Tensorflow 训练样本Google+GF 1800个样本数据测试数据200个带飞机场数据 模型ResNet-based-Faster-RCNN 召回率91.6%正确率81%机场检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第67页，共89页。飞机检测结果 构建多

20、尺度样本数据库深度学习模型训练环境Tensorflow 训练样本Google+GF 250个样本数据测试数据115个带飞机数据 模型YOLO_V2召回率91.3%正确率94.5%飞机检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第68页，共89页。 首都机场飞机检测结果飞机检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第69页，共89页。 上海浦东机场飞机检测结果飞机检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第70页，共89页。舰船检测结果 构建多尺度样本数据库深度学习模型训练环境Tensorflow 训练样本Google+GF 样本数据测试数据103个带舰船数据 影像模型YOLO_V2 608*608召回率77

21、.67%正确率90.29%舰船检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第71页，共89页。 原始影像 建筑物提取结果（红色标识） 原始影像 建筑物提取结果（红色标识）提取方法分析建筑物提取结果环境Tensorflow 训练样本美国建筑样本库 +GF2数据测试数据25幅 GF2数据 模型20层U-net模型精度85%建筑物提取公众服务应用基于深度学习的目标检测第72页，共89页。道路提取地物结构复杂区域道路提取乡镇土路区域道路提取城区道路提取环境Tensorflow 训练样本1108景测试数据49景网络结构基于gan的unet_resnet网络F1 Score0.71公众服务应用基于深度学习的目标

22、检测第73页，共89页。提取方法分析电力塔检测结果环境Tensorflow 训练样本Google 250个样本数据测试数据50幅电塔数据 模型YOLO_V1、YOLO_V2召回率93.75%正确率81.08%电力塔检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第74页，共89页。操场检测结果 构建样本数据库深度学习模型训练环境Tensorflow 训练样本Google+GF 样本数据测试数据50幅操场数据影像 模型YOLO_V2 608*608召回率78.57%正确率89.29%漏检率21.43%错误率10.7%操场检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第75页，共89页。 北京市操场检测结果（123

23、3个）操场检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第76页，共89页。 北京市海淀区（局部）操场检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第77页，共89页。全国11个主要城市操场提取结果序号城市检测到操场总数1北京12952长沙4363广州7274济南4225青岛7986上海12557石家庄3488天津7969武汉66910西安48911深圳363操场检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第78页，共89页。建筑物变化检测利用两期卫星图片，识别出广东省2015与2017两年之间的新增人工建筑物。 前期影像 后期影像 新增人工建筑物公众服务应用基于深度学习的目标检测第79页，共89页。评价指标：正确提取建筑物变化检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第80页，共89页。云检测云检测虚警率在3%以下，检测率在90%以上。GF1影像云检测效果公众服务应用基于深度学习的目标检测第81页，共89页。云检测样本库：基于GF1和GF2数据，已经完成了50景样本数据。云检测公众服务应用基于深度学习的目标检测第82页，共89页。小区域云检测结果云检测公众服