如何向地球提問

近年來，我國遙感衛(wèi)星觀測體系不斷完善和健全，為滿足各級管理部門與社會廣泛的對地觀測遙感數(shù)據(jù)共享需求，一個個基于云的“數(shù)字地球”應(yīng)運(yùn)而生，不僅有全國性的衛(wèi)星中心打造的規(guī)模化衛(wèi)星影像共享平臺，也有省市級的衛(wèi)星應(yīng)用中心、地信測繪中心構(gòu)建的省市縣多節(jié)點(diǎn)多部門共享的影像統(tǒng)籌服務(wù)平臺。

通過聚合多源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將預(yù)處理就緒的影像數(shù)據(jù)快速上云分發(fā)，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用，不僅為基礎(chǔ)測繪、自然資源高效精準(zhǔn)管理監(jiān)測打下基礎(chǔ)，同時也實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星遙感與地理信息數(shù)據(jù)資源的社會化充分利用與共享。

從本質(zhì)上來說，遙感地理空間數(shù)據(jù)的共享，是為了對地球變化信息與地球知識的分享。例如水環(huán)境的遙感監(jiān)測，是通過對遙感數(shù)據(jù)分析后得出的各項(xiàng)指標(biāo)，讓管理部門實(shí)現(xiàn)對湖泊水體等生態(tài)狀態(tài)的理解，以及污染和生態(tài)異常時的及時預(yù)警，讓水環(huán)境及時獲得治理和修復(fù)；同樣的，對自然資源、耕地、礦山、農(nóng)田等地物變化的遙感監(jiān)測，包括企業(yè)對資產(chǎn)的氣象和災(zāi)害風(fēng)險抵御能力，也是通過遙感觀測體系，及時獲取準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)決策信息。

然而，在信息和知識獲取過程中，各個環(huán)節(jié)還得不到很好的銜接和支撐。隨著智能時代來臨，衛(wèi)星與地信測繪中心作為數(shù)據(jù)生產(chǎn)和加工方，除了準(zhǔn)備就緒的遙感影像服務(wù)的共享，也亟需拓展遙感應(yīng)用的共享，以更好地支撐自然資源高效精準(zhǔn)監(jiān)測監(jiān)管；在地球科學(xué)領(lǐng)域，科研機(jī)構(gòu)與高校學(xué)科已經(jīng)開發(fā)出相應(yīng)的遙感技術(shù)，可以從每日更新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)中獲取有價值的信息，但很難在一臺電腦上及時管理和處理“龐大”的地球觀測數(shù)據(jù)；在政府與企業(yè)端，熟悉管理和業(yè)務(wù)知識的他們，需要便捷地將地理空間數(shù)據(jù)服務(wù)與應(yīng)用融入業(yè)務(wù)流程，以實(shí)現(xiàn)多級多部門協(xié)作的生態(tài)保護(hù)、環(huán)境治理與風(fēng)險控制。

如何將衛(wèi)星中心、科研院所、政府管理部門與企業(yè)更加緊密地聯(lián)系在一起，驅(qū)動多源、海量聚合的“數(shù)字地球”，成為聚合信息的“智能地球”，從海量遙感空間數(shù)據(jù)的實(shí)時分發(fā)共享，到時序化與結(jié)構(gòu)化的信息智能觸發(fā)與規(guī)律模型提煉？

就像我們向地球發(fā)問，地球則回答我們？

一個云原生的多節(jié)點(diǎn)協(xié)同地理空間數(shù)據(jù)分析平臺。

超越“鏡像地球”的“動態(tài)地球”

很多人最早對"數(shù)字地球"的啟蒙在于“谷歌地球”，谷歌最早的宏愿便是在云上“鏡像”一個地球，讓全球可從任何網(wǎng)絡(luò)瀏覽器輕松訪問。當(dāng)前，我國遙感共享平臺也如雨后春筍般應(yīng)運(yùn)而生，其中典型的大規(guī)模平臺如中國四維構(gòu)建的“四維地球”，不僅實(shí)現(xiàn)了35PB的存量遙感數(shù)據(jù)上云共享，同時支持每日新獲取20TB+衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)布為日新圖服務(wù)，為全國超50萬用戶提供影像服務(wù)，讓云上“鏡像地球”升級為“動態(tài)地球”。

四維地球界面：以行政區(qū)劃檢索衛(wèi)星遙感影像日新圖服務(wù)

數(shù)簡科技做為時空大數(shù)據(jù)軟件與技術(shù)服務(wù)商，為平臺提供了多源衛(wèi)星遙感影像管理、發(fā)布、處理、應(yīng)用等功能的云原生基礎(chǔ)技術(shù)服務(wù)，及數(shù)據(jù)云服務(wù)計量與安全運(yùn)維環(huán)境，為數(shù)十萬計并不斷增長的用戶云上瀏覽、下載、訂購海量影像提供開放而安全的高性能技術(shù)支撐。

如何基于這樣的“動態(tài)地球”打造“智能地球”？

近期，數(shù)簡時空數(shù)字基礎(chǔ)平臺迎來重大更新，通過全新的工具化平臺的組合應(yīng)用，可構(gòu)建業(yè)務(wù)流定制化的遙感智能監(jiān)測流程。方案讓用戶可以基于不斷更新的就緒遙感影像服務(wù)與云上資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)遙感算法模型的云上運(yùn)行管理及成果輸出，自定義數(shù)據(jù)處理分析與加載算法流程，支持遙感監(jiān)測模型與遙感樣本庫建設(shè)；助力衛(wèi)星中心與基礎(chǔ)地信部門高效提取自然資源變化圖斑并在線協(xié)作核查與信息補(bǔ)全，遙感監(jiān)測重要功能上云，支撐自然資源多級多部門與行業(yè)用戶的遙感監(jiān)測監(jiān)管，最終通過應(yīng)用與信息的精準(zhǔn)共享推送，服務(wù)更為廣泛的企業(yè)與組織機(jī)構(gòu)。

數(shù)簡時空基礎(chǔ)產(chǎn)品體系，為打造智能地球提供全面支撐

數(shù)簡時空智能分析平臺

實(shí)時在線動態(tài)處理時空計算框架 + 內(nèi)置算法庫

數(shù)簡基于“簡算數(shù)擎”核心專利技術(shù)對遙感數(shù)據(jù)的實(shí)時在線動態(tài)處理分析能力，與基礎(chǔ)平臺功能模組化結(jié)合，為地球數(shù)據(jù)科學(xué)、算法模型的開發(fā)提供基于云與容器的算法模組部署和管理、集群任務(wù)和資源調(diào)度、輸入輸出數(shù)據(jù)管理和發(fā)布能力，整體簡化算法開發(fā)與運(yùn)行難度。

平臺目前已在算法庫內(nèi)置超20種算法，包括：無人機(jī)數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)前處理、圖像濾波、柵格分割分類、AI類結(jié)果應(yīng)用、遙感通用處理等算法，可實(shí)時在線輸出成果，并在不斷擴(kuò)展中。

目前，數(shù)簡已與中國科學(xué)院、北京師范大學(xué)、西安銳思數(shù)智科技等科研機(jī)構(gòu)、遙感AI解譯算法企業(yè)建立合作關(guān)系，支持快速集成、賦能業(yè)務(wù)定制與管理算法。

平臺支持GPU硬件運(yùn)行環(huán)境，支持Python、Lua、C/C++，PyTorch、GDAL等軟件運(yùn)行環(huán)境，可運(yùn)維監(jiān)控，支持Hadoop、Spark等其它工具和平臺的集成，兼容性好，拓展性強(qiáng)。

聯(lián)合應(yīng)用場景：與數(shù)簡影像基礎(chǔ)平臺、流程編排平臺等模組化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)算法運(yùn)行到業(yè)務(wù)流程結(jié)合的流暢體驗(yàn)。

數(shù)簡時空流程編排平臺

可自定義工作流的可視化遙感處理分析流程編排與過程控制平臺

為遙感數(shù)據(jù)設(shè)計的專業(yè)流程編排工具化平臺，具備線流程編排、流程引擎、流程管理的可視化流程編排和運(yùn)行系統(tǒng)，通過集成時空基礎(chǔ)平臺的功能模塊，將功能轉(zhuǎn)換為流程任務(wù)，以可視化編排方式將時空數(shù)字平臺能力串接在一起形成完整的工作流，支持行業(yè)業(yè)務(wù)專家靈活調(diào)整與調(diào)度控制遙感通用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)自動化流轉(zhuǎn)并輸出成果。

• 提供在線的流程繪制工具、流程部署工具和運(yùn)行時監(jiān)控工具，內(nèi)置通用數(shù)據(jù)管理、處理和發(fā)布的流程模版庫

• 支持流程建模的通用和標(biāo)準(zhǔn)語言 BPMN 2.0（Business Process Modeling Notation）, 繪制業(yè)務(wù)流程圖，以便更好地讓各部門之間理解業(yè)務(wù)流程和相互關(guān)系

• 已集成多種無人機(jī)、衛(wèi)星遙感通用處理與分析算法，可以便捷直觀形式嵌入編制流程

聯(lián)合應(yīng)用業(yè)務(wù)場景：與數(shù)簡影像基礎(chǔ)平臺、智能分析平臺聯(lián)合使用，可根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)或監(jiān)測類型的不同，自定義遙感處理分析環(huán)節(jié)與過程，靈活快速構(gòu)建基于業(yè)務(wù)流程定制化的遙感智能監(jiān)測全套流程，如水環(huán)境遙感監(jiān)測、大氣遙感監(jiān)測等。

數(shù)簡矢量標(biāo)繪平臺

地理空間矢量在線編輯工具

支持多用戶在線的樣本庫協(xié)同建設(shè)、圖斑提取、在線協(xié)作編輯

為遙感監(jiān)測圖斑、遙感解譯樣本庫建設(shè)等業(yè)務(wù)場景，提供多人在線的矢量化點(diǎn)線面在線協(xié)同編輯、邊緣提取等功能，可在遙感影像基礎(chǔ)上導(dǎo)入瀏覽矢量圖形、智能提取地物邊緣并在線編輯，包括節(jié)點(diǎn)編輯、圖元編輯及屬性編輯等功能。

• 魔棒功能：對地物（如區(qū)域、道路、水體、農(nóng)田等）邊緣自動提取

• 圖元編輯：在線編輯圖元屬性，為圖元定制個性化屬性面板、簡單配圖；可對AI變化檢測生成圖斑進(jìn)行檢驗(yàn)編輯，并批量導(dǎo)出為矢量數(shù)據(jù)

• 疊加呈現(xiàn)：支持基于多種坐標(biāo)系不同軟件、不同平臺之間柵格切片和矢量切片的相互兼容疊加顯示綜合一張圖

應(yīng)用場景：適用于人工智能訓(xùn)練的樣本庫建設(shè)，構(gòu)建在線協(xié)同采編系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)解譯結(jié)果、樣本數(shù)據(jù)的在線、協(xié)同、分布式采集和編輯；目標(biāo)識別、變化檢測、信息提取后變化圖斑與解譯結(jié)果的編輯和確認(rèn)，以及內(nèi)業(yè)核實(shí)、外業(yè)驗(yàn)證的在線核查、質(zhì)量檢查。

與數(shù)簡時空基礎(chǔ)平臺聯(lián)合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn) —— 

• 變化監(jiān)測圖斑管理，實(shí)地采樣樣本標(biāo)注與管理，快速創(chuàng)建與管理遙感解譯樣本庫；

• 針對同一地物目標(biāo)的時序化常態(tài)變化圖斑提取與變化研究，如耕地變化、水土保持、生態(tài)監(jiān)測、水利遙感監(jiān)測等，動態(tài)掌握現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、歷史回溯、預(yù)警異常，賦能衛(wèi)星遙感綜合監(jiān)測的違法智能分析；

• 針對不同類型監(jiān)測類型的遙感模型訓(xùn)練，如植被覆蓋度、農(nóng)作物長勢、桔梗焚燒的遙感監(jiān)測等。

數(shù)簡時空數(shù)字基礎(chǔ)平臺

多源異構(gòu)空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理  元數(shù)據(jù)靈活調(diào)取融合應(yīng)用

衛(wèi)星、無人機(jī)、地圖、氣象、水利等多源、海量大數(shù)據(jù) 自動化處理、實(shí)時發(fā)布、高效管理、智能應(yīng)用一站式云平臺。支持多源異構(gòu)、海量時空數(shù)據(jù)的分布式存儲與統(tǒng)一管理，可集中管理與靈活調(diào)用跨設(shè)備的無人機(jī)、衛(wèi)星遙感、圖斑、樣本等多源地理空間數(shù)據(jù)；采用第三代切片技術(shù)，用戶可根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)靈活選擇非切片實(shí)時發(fā)布模式，或?qū)崟r切片發(fā)布模式，高效共享多類型衛(wèi)星數(shù)據(jù)或?qū)ｍ?xiàng)監(jiān)測產(chǎn)品；支持在線調(diào)取多源時空數(shù)據(jù)，融合疊加呈現(xiàn)應(yīng)用，支持空天地一體化監(jiān)測。

• 多源異構(gòu)海量地理空間數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程、非本地化的統(tǒng)一管理；

• 靈活智能的時空元數(shù)據(jù)管理，可自動解析、入庫質(zhì)檢；

• 數(shù)據(jù)訪問尺度、功能等支持按照組織架構(gòu)進(jìn)行平臺和文件的權(quán)限分級管理，帶權(quán)限的多人作業(yè)協(xié)同使用；

應(yīng)用場景：為多源地理空間數(shù)據(jù)從獲取、生產(chǎn)、加工、處理、分析、應(yīng)用、管理、查詢、調(diào)用等全生命周期基礎(chǔ)能力，提供實(shí)時、自動、智能化的云上共享與支撐。

應(yīng)用領(lǐng)域與業(yè)務(wù)場景

基礎(chǔ)地信：助力拓展衛(wèi)星遙感應(yīng)用服務(wù) 支撐自然資源高效監(jiān)測監(jiān)管

助力衛(wèi)星中心、基礎(chǔ)測繪地信中心、自然資源管理部門等，建立遙感智能監(jiān)測模式，提供豐富而專業(yè)的系統(tǒng)工具與平臺，支持信息提取、內(nèi)業(yè)核實(shí)、外業(yè)驗(yàn)證和在線核查等應(yīng)用處理環(huán)節(jié)無縫銜接、在線協(xié)同，用戶可對耕地、園地、草地、水域、建筑物等多要素地表信息類別進(jìn)行在線智能提取，生成變化圖斑，通過非切片或?qū)崟r切片遙感影像服務(wù)，實(shí)現(xiàn)橫向與縱向的自然資源遙感監(jiān)測專題、遙感日新圖、時序圖快速共享、推送，或提供在線調(diào)用，助力遙感監(jiān)測核心功能在云上流暢運(yùn)轉(zhuǎn)，保障各專項(xiàng)監(jiān)測監(jiān)管工作高效開展。

地球科學(xué)：面向科研機(jī)構(gòu)提供水環(huán)境遙感監(jiān)測基礎(chǔ)平臺

為科研機(jī)構(gòu)提供基于B/S架構(gòu)的數(shù)據(jù)預(yù)處理、水體參數(shù)反演、水體參數(shù)評價與目標(biāo)提取、專題制圖與報告生產(chǎn)的全流程支撐基礎(chǔ)平臺。平臺實(shí)現(xiàn)了無人值守遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)處理、云上算法運(yùn)行資源調(diào)度、算法與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)成果綜合管理、多用戶數(shù)據(jù)存儲與共享。

數(shù)據(jù)處理：平臺實(shí)現(xiàn)對遙感數(shù)據(jù)的無人值守化處理，高精算法，服務(wù)器并行計算，高效制圖輸出成果。提供面向Sentinel2 MSI、GF1數(shù)據(jù)的自動化預(yù)處理功能，實(shí)現(xiàn)從原始數(shù)據(jù)讀取、合成、圖像裁剪、 輻射校正、云識別、大氣校正等全部預(yù)處理功能的自動化處理；將集成水質(zhì)參數(shù)遙感反演關(guān)鍵技術(shù)和模型數(shù)據(jù)等作為后臺運(yùn)行支撐庫，可實(shí)現(xiàn)針對典型數(shù)據(jù)源 Sentinel2A/B MSI、GF1 數(shù)據(jù)的水質(zhì)參數(shù)自動化反演功能

數(shù)據(jù)管理：平臺實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一存儲與管理，通過非切片發(fā)布，多個用戶共享數(shù)據(jù)服務(wù)成果；提供海量原數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)（專題圖、專題報告）入庫管理，提供基于研究區(qū)域、時間、衛(wèi)星傳感器等多維度的檢索，積累歷史資料、時間軸等珍貴成果

企業(yè)風(fēng)控：企業(yè)級資產(chǎn)自然災(zāi)害風(fēng)險防控與遙感監(jiān)測平臺

無論是能源還是保險金融領(lǐng)域，將衛(wèi)星、無人機(jī)遙感與氣象等大數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)流程深入結(jié)合應(yīng)用，能夠幫助組織及其客戶增強(qiáng)對自然災(zāi)害風(fēng)險的防御能力，并通過空天遙感的高頻智能監(jiān)測保障資產(chǎn)安全。

數(shù)簡遙感監(jiān)測方案助力企業(yè)構(gòu)建基于多源遙感與氣象數(shù)據(jù)處理分析環(huán)節(jié)自定義的工作流審批與協(xié)作模式，幫助客戶將時空數(shù)據(jù)專業(yè)技術(shù)與業(yè)務(wù)知識深入融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的時空數(shù)智化轉(zhuǎn)型，在構(gòu)建資產(chǎn)風(fēng)險管理閉環(huán)、保證業(yè)務(wù)安全運(yùn)行的同時，發(fā)展與創(chuàng)新管理模式，幫助企業(yè)整體降本增效。

展望未來，這是云計算環(huán)境遙感領(lǐng)域創(chuàng)新和發(fā)展的時代，新的衛(wèi)星和傳感器不斷發(fā)射，產(chǎn)生了新型數(shù)據(jù)（如甲烷、碳監(jiān)測衛(wèi)星），也提高了現(xiàn)有數(shù)據(jù)源的空間、光譜和時間分辨率。與此同時，遙感機(jī)器學(xué)習(xí)工具也在不斷擴(kuò)展，包括基于深度學(xué)習(xí)/人工智能技術(shù)。無論是經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是生態(tài)保護(hù)，都需要及時、準(zhǔn)確、以科學(xué)為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)為驅(qū)動的信息。

數(shù)簡希望通過為“數(shù)字地球”構(gòu)建一個友好而性能強(qiáng)大的工作空間，讓更多的衛(wèi)星數(shù)據(jù)方、科研機(jī)構(gòu)與高校、自然資源與城市管理部門、企業(yè)與組織，加入到這個“時空工作站”，推進(jìn)“動態(tài)地球”向“智能地球”的跨越，幫助加快 "像素到知識 "的轉(zhuǎn)化，從而造福社會，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的未來。