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高分湖北中心关于2019年数据服务工作通报
时间:2020-01-20 17:02:02  点击数:

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各用户单位:

  2019年,在中共湖北省委军民融合发展委员会办公室等各级领导及武汉大学各相关部门的关心指导下,高分湖北中心认真开展各项工作,具体如下:

  一、2019年数据服务基本情况

  (一)数据更新稳步推进

  至2019年12月30日,高分湖北中心共存储全省各类卫星遥感影像24484景,存储“珞珈1号”卫星影像8673景。2019年,高分湖北中心共存储更新各类卫星遥感数据12454景。其中,高分一号2米分辨率影像数据新增588景,高分一号16米分辨率影像数据新增468景,高分二号0.8米分辨率影像数据新增1251景,高分三号雷达影像数据新增292景,高分四号50米分辨率影像数据新增2738景,高分六号影像数据新增927景,珞珈一号数据新增6190景。2019年,高分湖北中心共生产19幅成果影像图。其中包括:武汉市2018第四季度1m一张图、2019年第一季度1m一张图、2019年第四季度1m一张图。图宜昌市沿长江村落一张图三期、2019孝感市、仙桃、荆州、潜江、恩施、襄阳、十堰、神农架、天门1m一张图、梁子湖区域一张图、巴西GF3号10m一张图、湖北省2017年2m一张图(四波段)、湖北省2019年2m一张图。

  (二)服务范围继续扩大

  至2019年12月,省内共有160家政府机关、院校、科研院所、企业成为高分湖北中心注册用户。其中,2019年新增注册用户18家。2019年,本中心共向各单位分发数据56306景(含分发高分三号全国一张图47083景)。

  (三)应用行业范围进一步拓展

  2019年高分湖北中心在林业、农业、水利、电力、地质、烟草、中石油等领域有了进一步拓展成果。在林业方面,中心与宜昌市林业局合作,利用遥感影像完成监测松材线虫病虫害情况、监测森林资源等工作;在农业方面,中心与湖北省农科院农业经济研究所合作,利用遥感影像完成遥感监测农田水利设施、与宜昌市农业局合作,完成大宗农作物,水稻、小麦以及经济作物柑橘、茶业的监测、估产等工作;在水利方面,中心与漳河工程管理局合作,利用遥感监测土壤墒情,以此来裁定灌溉有效率,用水分配合理等内容;在电力方面,中心与湖北省电力勘察设计院合作,在遥感影像上完成电力线路地物标绘等工作。在企业合作方面,与湖北省烟草公司合作,利用遥感、互联网、地理信息系统等技术完成对于烟叶生长全链条的监测工作,完成了全省烟田的确权;与中石油西气东输管道公司合作,利用遥感及深度学习技术针对管道高后果区进行快速识别,以及变化监测,大大提升其管理效率。

  二、数据服务情况分析

  通过对比2018年、2019年数据服务情况(如表1所示),得出以下结论:

  表1 2018年、2019年数据服务情况对比表

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  与2018年相比,由于2018年生产了高分三号全国一张图,已有大部分用户在第一时间领用了该数据,故相对于2018年,2019年高分三号全国一张图的领用量较少。除了高分三号,其他高分卫星数据领用量持续增长,且2019年向用户提供了新增的高分六号数据,一定程度上解决了数据源不足而无法满足用户需求的问题,为用户的数据源提供了保障。

  据2019年数据分发情况与用户反馈情况,高分卫星数据相对于国外商业卫星数据的替代率持续提高。其中,高分一号数据替代率约为15%,高分二号数据替代率为65%,高分三号数据替代率为100%,高分四号数据替代率为100%,高分六号数据替代率为87%。(由于针对不同的应用领域,同种卫星数据替代率不同,故取已统计的所有反馈情况的平均值)

  三、产业化应用项目拓展情况

  2019年高分湖北中心与天门交通运输局、地质环境总站、县市级森林防治检疫站、宜昌市林业局等单位紧密合作,已形成产业化应用项目并进行推广。

  其中亮点:

  (1)在交通方面,与天门交通运输局紧密合作

  1、基于上一年开发软件成果进行进一步优化。移动端方面:考虑野外操作环境对终端App进行界面优化,使用更大字体、更简单界面、更方便操作模式减少业务员在外操作流程,提高作业效率;同时加大离线数据使用率,提供离线地图和离线道路数据下载使用,减少业务运行对网络环境的依赖性和野外作业网络费用成本;室内web端方面:优化室内隐患点信息查看功能,提供任务批次、时间筛选、单位筛选等多条件筛选查看;优化统计功能,在文字统计基础上新增柱状图、饼状图、折线图等多元展示方式,同时提供专门针对路牌、隐患点等关键要素的单独统计列表展示。

  2、结合天门交通运输局具体需求新增部分功能。移动端方面:新增隐患点圈选分享功能,可查询显示指定区域内所有隐患点,将隐患点制作成网页连接通过常规QQ和微信进行分享,分享功能设计中考虑未安装App用户,提供H5界面直接浏览,已安装用户可直接拉起App进行隐患点详情查看和编辑上传,方便指定隐患点任务的上传下达;新增导航功能,提供主流地图导航,可快速基于隐患点位置进行驾车导航,方便基层人员快速前往指定区域;新增在线隐患点查看功能;基于已上报数据,提供隐患点查询服务,可在联网情况下查看任意区域隐患点详情,方便用户快速掌握任务实施情况;新增线路采集功能,通过持续记录Gps的方式对计划道路及新建道路数据进行shp数据及视频数据采集;web端方面:新增室内web端采集数据,web端与移动终端数据可实时联通,对于简单地形下的安保采集可通过室内目视解译方式新增隐患点,在传输至终端进行野外采集复核,提高整体作业效率;新增指路牌设计功能,摒弃原有通过手绘设计图方式,采用在线网页设计指路牌,可直接依据已采集隐患点指定路牌大小、路线名称、图文间隔、是否有立柱等要素,提高指路牌绘制速度,减少业务人员野外工作时间;新增统计表智能筛选排序和下载功能,可制定表格样式一键下载生成直接可用的汇报表格。

  3、配合天门交通交通运输局进行业务作业。今年天门交通运输局开展了2019新建公路安保、2019生命安全防护安保、全市波形护栏采集等数次重要工作。在上述作业期间,安排技术人员进行现场陪同作业,指导用户使用更方便更细节的操作方式,同时收集软件使用反馈意见,进行升级改造;

  4、开展养护工作需求调研。今年9月,安排技术人员及产品部门与公路局进行持续一个月养护工作交流,期间与公路局、交通运输局等多方部门沟通交流,多次进行养护需求修改确认后制定需求说明方案,并以此为基础进行软件原型设计。养护项目截止12月,已经完成数据库建设、原型设计、移动端界面及基本功能开发,基本能在年前试运行。

  (2)在地质方面,与湖北省地质环境总站、应急管理厅、保险、勘测部门密切合作

  利用高分三号INSAR技术在监测地质灾害和地表形变领域能够为用户解决以下问题:

  1、专业监测点建设成本高,难以满足区域性监测需要。对地质灾害隐患点开展专业监测,特别是自动化监测,是地质灾害监测预警的有效手段,但专业监测点建设成本高,对作业人员和维护人员要求高,难以对遍及全省的灾害点进行全面监测。

  2、人员排查难以目测发现微小形变和远程灾害体形变。群测群防体系是我国地质灾害防治管理的独有特色,对防灾减灾起到了巨大贡献。但对于没有观测工具和辅助措施的情况下,非专业人员很难发现灾害体厘米级水平的微小形变。特别是人员难以到达的高位远程滑坡,缺少监测预警防范措施。

  3、传统光学遥感技术在鄂西地区受自然条件限制。鄂西地区,特别是恩施地区,山区常年云雾量大,普通光学卫星一年也很难有几次清晰成像的拍摄机会,无法满足监测需求。其次,我省山区植被丰茂,光学卫星无法直接观察地表,灾害体解译难度高。

  鉴于以上因素,我省区域性地质灾害遥感监测需要新的技术手段支撑,InSAR技术以其自身特点,预期可对我省地质灾害监测预警工作起到良好效果。

  (3)林业方面与县市级森林防治检疫站的合作

  松材线虫病是毁灭性虫害,能导致松树在感染后60-90天内枯死,传播蔓延迅速。由于我国松林面积大、松林大都分布于坡陡林密的山区,人工检测防治耗时耗力。

  传统监测手段仅为护林员在山头用望远镜进行观察,无法完整监测出整个测区的枯死木感染情况。导致松材线虫病不断扩散,严重危害了各地松树的健康情况。

  其次,在处置疫木过程中存在乱砍滥伐,虚报砍伐数字的情况,导致各地林业部门在申请预算时无法准确的保障处置费用。

  最后,在2019年国家林草局出台《松材线虫生态灾害督办追责办法》规定,因地方政府及其林业主管部门履责不到位,造成松材线虫病疫情发现不及时、松材线虫病疫情处置不力、松材线虫病疫木监管不严、不按照规定报告松材线虫病疫情,以及其他需要督办和追责的情形,将视情形严重程度进行督办和追责。

  随着卫星遥感技术和无人机应用的快速发展,卫星遥感影像具有面积大、成本低、效率高的优势。利用卫星遥感监测松材线虫帮助客户解决以下问题。

  利用卫星遥感手段监测松材线虫病,能够在9-10月虫害特征爆发期快速获取监测区域影像,利用珞珈众恒研制的提取算法能够在秋季普查中获取疫木分布图,专题图,精确到每个村、每个小班的疫木数量,便于核算受灾面积。

  同时,亚米级卫星遥感数据能够精确到单株疫木,针对需要砍伐的棵树进行有效统计,负责部门能够以此数量作为砍伐预算申请的标准,杜绝乱报、谎报处置数量的现象发生。

  (4)针对森林资源普查,与宜昌市林业局的紧密合作

  高分湖北中心采用高分卫星遥感影像,制作了宜昌市森林资源“一张图”,通过对获取的多期遥感影像叠加分析,对于因经营活动、森林灾害、人为破坏等因素导致的森林资源突变,结合资源档案和补充调查实现森林资源的动态更新,建立森林资源动态监测体系,摸清森林资源家底,全面监测森林资源数量、质量以及消张变化,达到森林资源“及时出数、年年出数”。

  同时,还在全宜昌市范围利用卫星遥感、智能判读等技术对马尾松病枯死树进行监测。利用高分星影像,通过对遥感影像进行辐射定标、大气校正、正射校正和几何纠正等处理,并基于健康和枯死马尾松的光谱特征、空间特征、纹理等特征进行智能判读和人工校正,得到监测区域内马尾松枯死树测范围内马尾松病枯死树涉及面积和分布点数量,同时开展人工抽样调查推算出马尾松病枯死木株数,再按照行政区划以小班为单位统计成表及分布图。目前,该应用成果已在京山县林业局推广应用。

  四、省内市州分中心建设情况

  高分湖北中心在中共湖北省委军民融合发展委员会办公室的支持下,已积极开展与省内市州有关单位进行有关市州数据与应用分中心建设的交流,探讨如何利用高分卫星数据助力湖北省各市州的经济发展,挖掘市州的应用需求,将高分卫星产业化发展辐射至省内的市州区域。

  建设市州数据与应用分中心可以提高高分遥感数据服务能力,扩展高分遥感的应用范围,培育更多高分应用用户,让遥感更好的服务社会经济建设和资源环境保护,提升遥感技术的需求层次。

  2019年,湖北省孝感市分中心已依托于湖北工程学院成立,其他市州也在积极进行调研和申报。截至至今,湖北省已在襄阳市、孝感市成功成立分中心。宜昌市计划依托三峡大学与宜昌纵横科技有限责任公司联合成立分中心。荆州市经信委已与高分湖北中心多次沟通筹备分中心建设事宜,目前处于筛选分中心依托单位阶段。

高分辨率对地观测系统湖北数据与应用中心

  2020年1月

  (联系人:曾祥意 18627736955)