网络版Satsee,看看你居住地的前世今生

当前,随着航空、航天和卫星遥感技术的发展,以及计算机的快速发展和互联网的普及,如何将海量的遥感数据即时、快速、有效地向不同行业的用户推送其感兴趣的遥感数据,成为遥感数据服务模式的一个新挑战。遥感数据在线主动推送服务系统(网页版Satsee),为海量遥感数据的普及,以及遥感大众化和民用化,提供了新的可能。

即使是普通受众,也可以通过网页版Satsee,看看你居住地的前世今生。

问题来源

当前,随着航空、航天和卫星遥感技术的发展,越来越多的国家进入民用卫星研制和运行的行列,遥感数据的获取技术正向三多(多传感器、多平台、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率)的方向发展。同时,伴随着计算机的快速发展和互联网的普及,数据的获取速度也变得越来越快捷。

这些具备多空间分辨率、多光谱分辨率、多时间分辨率的遥感数据产品,能够为不同领域的用户提供遥感信息支持。而不同研究与应用领域的用户对遥感数据类型、区域的筛选以及数据获取的时效性的需求具有多样性,如何利用现有的网络信息资源,即时、快速、有效地向用户推送其感兴趣的遥感数据,则成为遥感数据服务模式的一个新挑战。

现有的遥感数据服务模式

传统的遥感数据模式,按照受众的不同,可以分为:面向普通受众的电子地图服务模式和面向专业用户的被动查询检索模式。

面向普通受众的电子地图服务模式,其受众为普通大众,其遥感数据往往是经过大量的镶嵌、融合、增强等处理后的卫星遥感数据,其叠加在矢量地图上用以辅助地图显示、导航等作用。比如Google、百度、高德、bing等的电子地图的卫星显示模式,属于这一服务模式。

面向专业用户的被动查询检索模式,则是遵循数据接收、归档、发布、查询检索、下载的卫星数据处理流程,依此向用户提供卫星遥感数据的服务。用户需要自己不时访问数据中心,查看有无新数据。日本的ALOS、美国的USGS、中国遥感卫星地面站的数据共享系统、中科院计算机网络信息中心等,属于当前的服务模式。

前者的受众为普通大众,数据的配准精度高,但是卫星数据的更新发布周期较长,且不能较好地保留原始影像的信息;后者,数据更新发布周期较短,但是受众偏向于专业用户,且数据的服务模式相对被动。

遥感数据在线主动推送服务系统——网页版Satsee

为开发一种新的遥感卫星实时主动推送模式,中国遥感卫星地面站卫星数据管理部在借鉴国内外本领域先进的技术经验和成果的基础上,凭借中国遥感卫星地面站数据接收的优势,综合高效的遥感数据综合处理算法、先进的计算机网络技术、WEB可视化技术、工作流技术以及WEB服务技术,本着系统集成与核心自主开发相结合的宗旨,提出了独具特色的遥感数据在线主动推送服务系统(网页版Satsee)的设计方案。

遥感数据在线主动推送服务系统,按照功能不同,分为:数据综合处理、数据访问管理、数据发布服务和数据终端服务四个子系统,以及数据库设计模块。

综合处理子系统:本部分是整个系统的核心,其主要功能是将天线接收的卫星下行数据处理成规范化的存档数据和应用产品数据。其主要流程为数据接入、几何定位、数据增强、矢量数据重定位、影像数据生成和产品数据生成等六个步骤。

数据访问管理子系统:实现卫星下行数据流、瓦片数据与产品数据三种类型数据的数据管理,实现数据的自动化归档,入库与数据备份。

数据发布服务子系统:其主要功能是向客户端推送用户所定制兴趣点区域的卫星影像数据,实现卫星快视数据的即时、主动推送,以及相应的历史数据的发布查询操作。同时,该子系统还提供一系列与用户操作相关的服务,如用户身份验证、用户权限管理、信息查询等服务。

数据终端服务子系统:即同终端用户交互的表现层,其主要功能包括用户注册登录、数据展示和服务定制等。

数据库:主要包括元数据库、条带数据库、瓦片数据库、产品数据库以及一系列与用户和服务定制相关的表组成。

图1. 遥感卫星主动服务系统整体结构图

系统简介及应用

本系统为用户推送的数据,主要由隶属于中国遥感卫星地面站的三个卫星地面接收站(密云站、喀什站和三亚站)接收,然后经专网传送至北京处理中心进行必要的数据处理工作,最后根据各个用户的需求即时、主动地向其客户端推送。本系统推送的数据主要包括:HJ-1A、HJ-1B、资源三号(ZY-3)、LANDSAT-8、Proba-V和风云二号(FY2)等卫星影像数据(具体信息如表1所示)。随着系统的发展,一些新的卫星数据还将在近期集成并加入推送服务列表中。

表1. 本系统推送的遥感数据类型表

图2. 遥感卫星主动服务系统web界面示意图(三峡地区)

图3.黑龙江部分流域洪水发生前的遥感影像

图4. 黑龙江部分流域洪水发生后的遥感影像

结 语

遥感数据实时主动服务是一种国际领先的创新服务模式,标志着遥感数据中心服务模式的转变—由被动地等待用户查询检索数据演化到主动地将客户感兴趣的数据推送到客户的信息终端。通过按需推送服务可以让更多的基层科研工作者参与到遥感数据的解译中,可以更加及时准确地发现重大的地物变化。在人民生命财产安全受到威胁的各种灾害面前,能够争分夺秒、集思广益,集中力量抢险救灾。

项目尝试通过利用手持终端、3G/4G和卫星无线通讯等手段,以及设计高效能的处理发布算法,为实时的远程遥感数据推送铺平道路。

当前,随着航空、航天和卫星遥感技术的发展,以及计算机的快速发展和互联网的普及,如何将海量的遥感数据即时、快速、有效地向不同行业的用户推送其感兴趣的遥感数据,成为遥感数据服务模式的一个新挑战。遥感数据在线主动推送服务系统(网页版Satsee),为海量遥感数据的普及,以及遥感大众化和民用化,提供了新的可能。

即使是普通受众,也可以通过网页版Satsee,看看你居住地的前世今生。

问题来源

当前,随着航空、航天和卫星遥感技术的发展,越来越多的国家进入民用卫星研制和运行的行列,遥感数据的获取技术正向三多(多传感器、多平台、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率)的方向发展。同时,伴随着计算机的快速发展和互联网的普及,数据的获取速度也变得越来越快捷。

这些具备多空间分辨率、多光谱分辨率、多时间分辨率的遥感数据产品,能够为不同领域的用户提供遥感信息支持。而不同研究与应用领域的用户对遥感数据类型、区域的筛选以及数据获取的时效性的需求具有多样性,如何利用现有的网络信息资源,即时、快速、有效地向用户推送其感兴趣的遥感数据,则成为遥感数据服务模式的一个新挑战。

现有的遥感数据服务模式

传统的遥感数据模式,按照受众的不同,可以分为:面向普通受众的电子地图服务模式和面向专业用户的被动查询检索模式。

面向普通受众的电子地图服务模式,其受众为普通大众,其遥感数据往往是经过大量的镶嵌、融合、增强等处理后的卫星遥感数据,其叠加在矢量地图上用以辅助地图显示、导航等作用。比如Google、百度、高德、bing等的电子地图的卫星显示模式,属于这一服务模式。

面向专业用户的被动查询检索模式,则是遵循数据接收、归档、发布、查询检索、下载的卫星数据处理流程,依此向用户提供卫星遥感数据的服务。用户需要自己不时访问数据中心,查看有无新数据。日本的ALOS、美国的USGS、中国遥感卫星地面站的数据共享系统、中科院计算机网络信息中心等,属于当前的服务模式。

前者的受众为普通大众,数据的配准精度高,但是卫星数据的更新发布周期较长,且不能较好地保留原始影像的信息;后者,数据更新发布周期较短,但是受众偏向于专业用户,且数据的服务模式相对被动。

遥感数据在线主动推送服务系统——网页版Satsee

为开发一种新的遥感卫星实时主动推送模式,中国遥感卫星地面站卫星数据管理部在借鉴国内外本领域先进的技术经验和成果的基础上,凭借中国遥感卫星地面站数据接收的优势,综合高效的遥感数据综合处理算法、先进的计算机网络技术、WEB可视化技术、工作流技术以及WEB服务技术,本着系统集成与核心自主开发相结合的宗旨,提出了独具特色的遥感数据在线主动推送服务系统(网页版Satsee)的设计方案。

遥感数据在线主动推送服务系统,按照功能不同,分为:数据综合处理、数据访问管理、数据发布服务和数据终端服务四个子系统,以及数据库设计模块。

综合处理子系统:本部分是整个系统的核心,其主要功能是将天线接收的卫星下行数据处理成规范化的存档数据和应用产品数据。其主要流程为数据接入、几何定位、数据增强、矢量数据重定位、影像数据生成和产品数据生成等六个步骤。

数据访问管理子系统:实现卫星下行数据流、瓦片数据与产品数据三种类型数据的数据管理,实现数据的自动化归档,入库与数据备份。

数据发布服务子系统:其主要功能是向客户端推送用户所定制兴趣点区域的卫星影像数据,实现卫星快视数据的即时、主动推送,以及相应的历史数据的发布查询操作。同时,该子系统还提供一系列与用户操作相关的服务,如用户身份验证、用户权限管理、信息查询等服务。

数据终端服务子系统:即同终端用户交互的表现层,其主要功能包括用户注册登录、数据展示和服务定制等。

数据库:主要包括元数据库、条带数据库、瓦片数据库、产品数据库以及一系列与用户和服务定制相关的表组成。

图1. 遥感卫星主动服务系统整体结构图

系统简介及应用

本系统为用户推送的数据,主要由隶属于中国遥感卫星地面站的三个卫星地面接收站(密云站、喀什站和三亚站)接收,然后经专网传送至北京处理中心进行必要的数据处理工作,最后根据各个用户的需求即时、主动地向其客户端推送。本系统推送的数据主要包括:HJ-1A、HJ-1B、资源三号(ZY-3)、LANDSAT-8、Proba-V和风云二号(FY2)等卫星影像数据(具体信息如表1所示)。随着系统的发展,一些新的卫星数据还将在近期集成并加入推送服务列表中。

表1. 本系统推送的遥感数据类型表

图2. 遥感卫星主动服务系统web界面示意图(三峡地区)

图3.黑龙江部分流域洪水发生前的遥感影像

图4. 黑龙江部分流域洪水发生后的遥感影像

结 语

遥感数据实时主动服务是一种国际领先的创新服务模式,标志着遥感数据中心服务模式的转变—由被动地等待用户查询检索数据演化到主动地将客户感兴趣的数据推送到客户的信息终端。通过按需推送服务可以让更多的基层科研工作者参与到遥感数据的解译中,可以更加及时准确地发现重大的地物变化。在人民生命财产安全受到威胁的各种灾害面前,能够争分夺秒、集思广益,集中力量抢险救灾。

项目尝试通过利用手持终端、3G/4G和卫星无线通讯等手段,以及设计高效能的处理发布算法,为实时的远程遥感数据推送铺平道路。

篇后语:是的,你没有看错,我们依旧是“老姜有些辣”。作为一个家庭号,我们一直以经济时评分析为主,但我们不仅仅只是经济时评分析。后续会增加一些遥感、大数据、人工智能等方面科普文章(可能会有些生涩,我们会持续努力修改写作形式,望各位指点),以及小小的生活感悟。

我们是“老姜有些辣”,我们一直在路上。

感谢亲爱的朋友们,一路相伴!

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