遥感技术在水利行业中的应用

整合水利信息资源、提供数字水利专业服务遥感技术在水利行业中的应用中科山水某著名企业汇报人：

01遥感数据资源新特点

02水利行业遥感新应用

03中科山水遥感新服务

目录C

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T

SPART1遥感数据资源新特点不接触或者接触不到，利用传感器记录目标反射或者发射出来的信息I遥感-遥远的感知从太空看地球卫星资源以国外的为主遥感数据的时空分辨相对不足遥感数据使用价格较为昂贵遥感影像受天气影响较大

对遥感的一些片面认识高分辨率对地观测系统重大专项国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）全球综合地球观测系统（GEOSS）我国遥感事业发展过程中新的“三大战役”，为我国遥感事业的发展提供了新的机遇，使我国遥感事业进入了快速发展的新时期，迎来了遥感数据资源的新特点。

我国航天遥感“三大战役”

在轨高分辨率对地观测卫星数十颗

初步建成全球覆

盖与实时动态观测

能力的高分辨率对

地观测卫星系统

高空间（优于10m）

高时间（<1天）

高波谱分辨率

（5-10nm）“北京一号”

小卫星

国土资源调查

土地利用监测中巴资源02星某省市建设规划

环境及灾害监测

农业林业管理

重大工程监测中巴资源01星2.1米+5.8米2012年发射首颗高分立体测图

卫星“资源三号”

1:5万立体测图及更

大比例尺基础地理信息产品的生产和更新

国土资源调查与监测

防灾减灾

农林水利

生态环境某省市规划与建设

交通、国家重大工程等领域的应用提供服务2008年9月环境减灾小卫星星座2+1颗小卫星

自然灾害

生态破坏

环境污染大范围、全天候、全

天时动态监测新特点-国产卫星资源丰富农业、林业、水利、地质矿产、能源、土地、海洋、环保、测绘、城乡规划、灾害监测等众多领域提供不同层次服务资源卫星环境减灾卫星高分系列卫星高分辨率对地

观测卫星系列测绘卫星系列2003年10月

2020年

19.5米

+2.36米2005年10月1999年10月气象卫星海洋卫星32米30米Pleiades-

1A(0.5m)2008.9

2009.10WorldView-3(0.5m)(0.41m)GF-2

(0.8m)资源3号卫星(全色2.1米，立体观测)国家高分辨率卫星对地观测系统预计到2020年前，

“吉林”系列小卫星将有60颗在轨卫星，2030年达到138颗。小卫星星座进入21世纪以来，以高分卫星遥感系统为全球基准，综合小卫星星座、超高分无人

机系统、地面传感网络等天地一体化的全

球观测运行平台正在构筑形成，

立体观测、

实时感知、时空协同的新型遥感实现对地

球表层的全方位观测。新特点-从单一卫星到组合星座9

0中巴资源卫星-02B(全色2.36米)(米级分辨率、宽视场、凝视)QuickBird

(0.61m)GeoEye-

1

(0.41m)高分系列卫星IKONOS(0.8-

1m)WorldView-22014中2007.92013.42012.12011.122001.11999.0分辨率不断提高高分二号的发射更标志着我国卫星空间分辨率已进入亚米级时代。02

全天候监测能力的提高高分三号卫星是我国第一颗民用合成孔径雷达卫星，实现全天候实时对地观测。03

历史数据积累能力的提高积累了自2010年以来的遥感数据资源，满足了不同时间遥感影像数据对比分析及长序列数据演变分析的需求。01I新特点-更高时空分辨率030201PART2水利行业遥感新应用I

我国的水问题水土流失水少水多水脏I遥感数据在水利行业应用>

水利行业传统遥感应用受遥感影像数据时空分辨率的限制，主要用于大尺度的应用分析，如土壤墒情、灾情评估本底库、水环境调查等。>

结合遥感数据资源的新特点，水利行业遥感应用的新特点突出表现在分析对象在时空上更为精细化，如水土保持“天地一体化”，河湖岸线管理疑似违建监测等。后时相前时相前时相后时相水利遥感应用

水土保持“天地一体化”

监控示例遥感影像水利遥感应用

水土保持某著名企业采集设备作业法案例防治责任范围扰

动

图斑测距仪打

印机平

板•PLAC已突破了基于深度学习的规模化地块提取技术，有能力在短时

间内完成广西全域的亚米级影像精

细地块一产。•通过IPM有效像元合成技术，有能力以月甚至旬为行全域地块

监测和类别提取。•通过PLAC时序分析技术，对每一地块内作物类别进行精准识别，形

成种植结构，进而进行估产精算。水利遥感应用

灌区管理IPM-Merge有效数据生产线PLAC-DLP耕地地块生产线PLAC-AgriTS作物类别提取生产线

水利遥感应用

灌区管理历史影像数据20160430

水利遥感应用

水资源管理>

湖泊水体面积监测（季度/月份）动态湖库水位

空间插值栅格湖库底DEM动态湖库水面边界湖库水位湖库动态库容遥感

估算水体自适应提取中分/高分遥感

影像水文观测数据/激光雷达测距、ICESat湖库底地形数据2016年7月25日2016年7月25日东湖

水利遥感应用

水资源管理>

湖泊水体面积监测（季度/月份）灾前4月22日灾后7月3日2017年夏季，南方洪水汛情较为严重。通过高分卫星影像的前后对比变化图，可以明显看到长江流域湖北段相关水域水量急剧增大，并在沿岸形成了大范围洪涝淹没区，对受灾区域造成了严重的损失。

利用遥感技术监测，可为防汛指挥和灾后损失评估提供重要依据。水利遥感应用

防汛抗旱>

遥感大

数据+

洪水灾

害监测灾后（高分二号0.8米8月26日）灾前（高分一号2月15日）今年13号台风“天鸽”于8月23日12时50分前后再珠海南部沿海登陆，带来狂风骤雨，

给珠海地区带来了严重的破坏和损失。利用遥感技术监测，结合灾前、灾后影像，为灾后损失评估提供重要依据。水利遥感应用

防汛抗旱>

遥感大

数据+

台风灾

害监测

水利遥感应用

基础影像数据>

基于国产卫星数据的米级真彩色全国镶嵌影像（1-2次/年更

新）

水利遥感应用

基础影像数据

水利遥感应用

基础影像数据ZY3

DSM5米、ZY3

DSM15米、

SRTM30产品比较SRTM30mZY3

DSM15mZY3DSM5mZY3DOM

水利遥感应用

宣传教育

水利遥感应用

宣传教育I

水利遥感应用技术发展>

水利高分专项主要技术成果水利遥感应用技术发展>

IPM–ImageProcessingMachine,自动化遥感数据处理机信息提取有效数据辐射处理几何校正数据制造4.0中分正射生产线系列米级正射生产线系列亚米正射生产线系列流程清晰

过程可控

质量可查院士团队核心技术

历时3年潜心打造有效合成影像生产线按需定制

水利遥感应用技术发展关键技术

基于深度学习技术的基础地块数据提取>

基于深度学习技术的基础地块智能品深度学习框架

深度学习提取•计算机自动提取：2小时•

人工检查修改：

60Km²/天•预计20人日4人，5天即可完成人工目视提取•

人工目视解译：

3Km²/天•预计408人日4人，四个月完成提取

影像勾画样本影像边缘

图计算模型训练矢量地块计算效率对比>

防汛抗旱•旱情预警与工程监视：

开展基于遥感数据的旱情监视>

水资源管理•三大监控体系完善：开展基于遥感数据的水功能区水质监测•应急监测能力建设：开展基于遥感数据的水质应急监测•重要流域水资源监控体系建设：开展基于遥感数据的重要流域饮用水源地、河流交汇点水

质监测I

水利遥某省市场分析基于“全国水利信息化发展‘十三五’规划”确定的“8121”四类12项水利信息化重点工程和当前“河长制”热点话题，分析遥感技术可应用的领域：水利遥某省市场分析>

水土保持•水土保持预防监督管理系统完善：开展基于遥感数据的“天地一体化”监控•

国家重点治理工程项目管理系统完善：开展基于遥感数据的治理“图斑精细化”管理•水土保持监测评价系统完善：开展基于遥感数据的水土保持监测>

灌区管理•信息采集传输：采用遥感、遥测实现灌区墒情、灌溉面积、种植结构等信息的动态监测>

水利工程管理•河湖水域岸线登记管理：基于遥感数据实现疑似涉河工程或违章建筑的动态监测>

水利大数据分析与应用示范工程•水利设施和水资源天地网一体化监测：开展遥感水信息数据提取，建成水信息遥感数据产品数据集，主要指地表水体数据河湖管理专题数据中心河湖管理业务应用数据资源应用专题数据库核心业务应用河湖管理监测体系应用支撑具体河流信息安全体系支撑保障体系河长制核心业务分析

水利遥某省市场分析基础硬件设施行政监督监督手段监督对象公共中间件与统一资源服务遥感技术支持协调专业模型与方法统一安全策略技术标准管

理规

范统一数据模型河长制办公室运营指挥中心河湖某著名企业应用门户统

一

安全管

理统

一

安全防

护下级河长技术监督业务部门河长治理任务库

河湖管理一

河长联席会议管理河长管理机制信息专项治理任务管理河长大数据分析河长日常办公管理河长监督考核管理数据库管理平台空间支撑平台统一登录平台共享交换平台统一应用共享统一数据目录统一基础数据网络环境服务器安全设备存储虚拟化某著名企业终端设备监督河湖社会参与微信门户河湖综合信息门户河长基础信息库河长日常工作库数据目录库应用共享库基础数据库门户

水利遥某省市场分析3S侵占河道

围垦湖泊

非法采砂

破坏航道……遥感图像解析对比水域动态监测PART3中科山水遥感新服务2012-2013

业务扩张2004-2008

起步阶段面向水利应用单位业务应用及推广期团队成长为深谙水利信息化业务、空间信息技术、

IT实施、和项目管理的

高水平团队水利信息化技术快速发展时期逐步壮大形成体系宁夏水利数据中心、

山洪灾害、

防汛抗旱、水

普成果应用等。某省市防汛抗旱、河流生态、

南水北调、广东三防二期、第一次全国水利普查等。2009-2011水利信息化技术整合与深化，流域智能化管理等发展历程全国、某省市级三维电子沙盘。水利信息化技术研究与探索期2014-2016模型技术体系数据技术体系物理世界中水系统的各个要素之间的相互关系在底层的数据组织层面得以全面、准确地描述，从而极大地支撑了应用层面对问题分析与决策支持的需求，并且显著提升了应对应用需求变化的效率若干支撑平台技术：三维可视化技术、共享平台技术等I强大的核心技术河长制管理软件水利工程监测与智能管理防汛抗旱决策支持平台三维电子沙盘水情监测与预报水情洪水风险图绘制与管理智慧流域智能水电站（虚拟现实）完整的行业业务解决方案水利数据调查与分析挖掘水资源监控与管理水利数据中心建设山洪灾害监测预警城市防汛应急河湖生态管理丰富的行业经验防汛抗旱>

全国山洪灾害防治县级非工程措施建设项目管理系统>

全国山洪灾害防治网站建设>山洪灾害预警系统数据库国家标准

设计>某省市三防指挥系统二期工程决策

支持业务应用系统>某省市城市防洪预案系统>某省市防汛抗旱指挥系统雨、水、

工情系统>某省市防汛应急值守系统>某省市鸭绿江防汛调度系统>

黑龙江防汛决策支持系某省市防

洪系统>

长江、贛江流域实时洪水预报调度

系统>

松花江流域洪水管理系统>

郁江防洪调度决策支持系统>

松花江流域防汛会商信息服务系统>

某省市防洪及堤防管理信息系统>

黄河凌汛监测系统>

台风信息管理和评估系统数据模型、数据管理

、数据中心某省市防汛应急>

七大流域及山东、宁夏、河北三维

电子江河系统>某省市三维电子沙盘>

宁夏自治区三维电子江河系统>

广西自治区三维电子沙盘>某省市防汛预警三维地理信息系统某省市级山洪三维系统开发（河北）>

大柳树水利枢纽三维电子沙盘展示

系统>

飞来峡水库动库容调洪三维决策支

持系统>

南瑞集团防汛决策支持系统GIS组件及三维仿真系统软件>

南水北调中线工程电子渠道管理软

件>

黑河流域三维虚拟仿真系统>

黄河流域下游三维虚拟实景系统洪水风险图防汛三维电子沙盘水污染、水生态丰富的行业经验

山洪灾害

水资源定位中科山水（北京）某著名企业1、中国科学院地理信息与文化科技产业基地成员企业2、中科院院士带领的技术团队3、苏州中科天启遥感科技有限公司下属公司•

国家卫星数据资源专

线接入•

国内外商业卫星资源战略合作•

公开卫星数据资源主

动获取

整合国内外卫星数据资源，组建合成卫星稳定数据源一期建设（2016年01月完工）

：以上述三星为主要推送内容

，定向推送，500MB专线带宽，实现2.5TB/天的接收量，并完成相应处理能力。

陆地观测卫星数据推送专线建设进展数据来源：中国资源卫星应用中心高分二号卫星

约1.5TB/天高分一号卫星

约800GB/天资源三号卫星

约126GB/天02星01星高可信大数据服务系统gDOS智能化专题提取系统PLAC自动化影像处理系统IPM核心技术数据制造与数据工厂

遥感影像数据主动生产•实时更新时相的资源三号、高分一号、高分二号等国产高分辨率卫星影像•

7Ⅹ24h不间断运行服务机制全国16m分辩率全国

0.8~2m

分辩率全国有效合成数据更新区域性信息产品更新某省市或区域按月度或季度更新；全国每年更新一到2次大范围区域按月份和季度更新重点地区定制型更新16m每年更新12期全国每年1~2期

苏州遥感大数据中心机房

2017年4月，苏州数据中心机房建成投入使用，一期占地300平米，设计可容纳数据总量超过100PB，满足8-10年内全球地理时空数据在线存储、计算挖掘与运转。数据集成服务实例——科考宝中科山水使命：让遥感技术无缝融合到水利信息化中！让世界上没有难做的遥感应用！改进数据收集手段改进生产工艺工具I中科山水遥感服务改进生产

工艺流程I中科山水遥感服务3

水利