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中科星图GEOVIS iData空天大数据助力灾害监测
作者:geovis发布时间:2020-07-27 11:28:27
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自然灾害种类多、分布广、影响大,每年都会给各地带来巨大的经济损失和人员伤亡,是制约社会和经济可持续发展的重要因素。中科星图总结多年来在自然灾害监测、预警及专项应急示范应用等方面的研究成果,基于GEOVIS数字地球产品,自主研制了多款防灾减灾产品,进一步提高了我国综合防灾减灾信息服务的完备性、时效性和科学性。

公司充分利用国家高分辨率对地观测系统,统筹特种遥感数据、高分卫星数据和商业遥感数据多种数据源,构建稳定、可持续、低成本的数据获取体系。随着北斗等国家空间基础设施建设不断完善,空天大数据资源日益丰富,或将实现“高分+北斗”的融合以及面向用户提供高分数据及其增值产品运营,并有望成为服务于数字中国、智慧城市建设的空天大数据基础设施。

GEOVIS iData空天大数据产品综合应用卫星遥感数据产品、无人机遥感数据产品、基础空间数据产品、行业数据等多源数据,构建“空天地一体化”的监测网络体系,基于GEOVIS数字地球基础软件平台形成空天地对地监测服务平台,实现发现隐患、监测隐患、发布预警、灾情分析评估、灾后重建、辅助决策的全流程应用,推动自然灾害监测向专业化、精准化方向迈进。

某国道泥石流易发灾害分析

系统架构

中科星图充分发挥“GEOVIS/GEOVIS+”战略优势,通过卫星遥感、无人机遥感、大数据、云计算、传感器监测终端、人工智能等先进技术建立了“空天地一体化”监管体系,构建“数据+平台+应用”的核心壁垒,形成“一网、一平台、多应用”的完整服务模式,以数据为驱动,空天地对地监测服务平台为核心,形成面向自然灾害监测的完整解决方案。

建设思路

GEOVIS iData空天大数据产品依托特种遥感数据、国产高分系列、国内外商业卫星等卫星数据资源构建高频率、高分辨率、多谱段、全覆盖的对地观测资源体系,基于时空统一基准,融合北斗卫星导航系统,综合应用地图数据、地形数据、人口数据、地质数据、降水数据、灾害业务数据等多源数据,打造“空天地一体化”的监测网络体系。

同时,通过GEOVIS空天大数据服务承载平台,对海量空天大数据进行接入、储存、管理和分发,实现了数据资源的精细化、实时化管理,将为灾害监测工作提供可靠数据服务保障。

价值优势

GEOVIS iData卫星影像助力灾害隐患点普查

借助多种分辨率、多波段、多时相的光学影像和SAR影像,GEOVIS iData通过多时序分析、变化监测、智能提取、InSAR等技术可实现对灾害隐患点的大面积灾害普查,发现隐蔽性隐患点,监测隐患区域,为后期精细化调查提供基础。其中,SAR数据具备全天时、全天候对地观测能力,非常适合于对各种类型的地质灾害影响进行监测和评估。InSAR技术对SAR复图像共轭相乘得到干涉图,根据相位值,计算出区域地形、地貌及表面的微小变化,实现形变监测,辅助判断隐患发生灾害的可能。

[借助GEOVIS iBrain智能解译产品,对2019年和2020年的某水域的高分影像进行了智能水体提取(图1与图2中的蓝色区域),由于上半年干旱加剧造成该水域面积缩小了近3/5,面积削减了2106041平方米(图3中的红色区域)]

(选取灾害发生前后的Sentinel-1的雷达数据,对数据进行基线估算、干涉生成、滤波和相干性计算、重去平、地理编码等操作,得到干涉图像,经过成果分析为形变监测、灾害识别提供依据)

GEOVIS iData融合大数据助力灾害预警模型构建

基于GEOVIS iData海量多源数据,提取坡度、坡向、水系、植被覆盖率、降水、地表粗糙度、土壤含水量、岩土类型、断裂构造等致灾因子,构建灾害预测模型,提取灾害隐患高危点进行重点调查。

GEOVIS iData航空遥感服务三维场景还原助力精细化调查

GEOVIS iData航空遥感服务,利用无人机遥感技术对灾害隐患点实施地物分布、地形地貌等的精细化调查。通过倾斜摄影测量系统对现场进行真实三维还原,根据无人机影像中地物的结构特征和波谱特征实现对建筑物、道路、水系等的自动提取;与历史卫星影像对比分析建筑物及设施损失情况;通过地形分析、淹没分析、通视分析等功能,实现对周围安全隐患点的分析,助力灾情分析、灾后重建的辅助决策。

GEOVIS+北斗助力精准实时监控

在自然灾害方面,通过将北斗接收机终端设备部署在灾害风险点,监测数据通过5G网络传输至监测中心服务器进行实时解算,网络中断时可利用北斗短报文进行应急处理。实时监测该位置的平面与高程细微变化情况,超过阈值将进行预警,并发送至调度中心。

除此之外,北斗系统的RDSS服务,是区别于其他导航系统的重要特色,可为中国本土及周边区域提供快速定位、位置报告、短报文通信和高精度授时服务。该服务在预警发布、灾情分析评估等方面势必会发挥非常重要的作用。

结语

中科星图打造“数据+平台+应用”的数字地球服务模式,在数据方面,GEOVIS iData空天大数据产品不断拓展数据获取体系,丰富空天大数据资源,逐步实现“高分+北斗”的融合。依托GEOVIS数字地球平台,实现发现隐患、监测隐患、发布预警、灾情分析评估、灾后重建、辅助决策的全流程应用,推动自然灾害监测向专业化、精准化方向迈进,助力全国自然灾害综合风险评估,提升自然灾害防治能力。

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