遥感卫星数据实时主动服务系统设计与实现

针对传统遥感卫星数据分发模式中存在的受众窄、被动性和延迟性等缺陷,提出了一种新的"遥感卫星数据实时主动服务"模式。该种服务模式具有:受众广泛,有效地解决了传统服务模式主要面向专业受众的缺陷;即时、主动地向不同用户发送其定制区域遥感数据,满足了不同用户对遥感数据时效性的需求;实现遥感数据的定点按内容的实时自动推送,大大减少用户的工作量。该文凭借中国科学院遥感与数字地球研究所数据接收的优势,综合实时遥感数据快速传输技术、高效的遥感数据综合处理算法、实时主动的数据与信息推送技术,以及先进的基于移动终端的卫星图像数据展示等技术,完成了独具特色的遥感卫星实时主动推送服务系统的设计方案。     

基于Kubernetes的卫星遥感数据容器云平台

随着卫星遥感行业进入大数据时代,传统的数据处理平台日渐难以满足卫星遥感数据快速积累的发展需求,同时也对系统在动态调度资源、易维护、弹性扩展、复杂度可控和灵活部署等方面提出了更高的要求。针对上述问题,文章引入容器技术及Kubernetes容器集群管理系统,设计实现了基于Kubernetes的开源容器云平台,将单个业务系统拆分成多个独立运行在相互隔离容器中的服务,实现了应用服务容器的调度和管理、快速部署和迁移,并以GF7高分卫星数据为例进行验证,验证了容器集群能够有效处理卫星遥感数据,提高了卫星遥感数据处理平台的资源利用率和运维效率;文末结合卫星遥感行业的现状及特点,就容器化应用的前景及面临的困难进行了展望分析。     

基于开放数据立方体的GF-1卫星数据加载与服务

开放数据立方体系统是新一代开源对地观测数据管理与应用系统,可以解决遥感卫星大数据在管理、服务及应用方面面临的诸多问题,然而,该系统目前仅支持国际主流卫星数据的加载和服务,针对国产数据仍无法使用。以国产卫星数据高分一号WFV数据为例,进行基于开放数据立方体系统的国产卫星数据的加载和服务的设计与实现。首先针对GF-1的数据特点编写产品定义和提取元数据脚本,以建立索引和摄取数据,完成国产卫星数据的加载;然后基于已加载数据,使用Web UI接口开发了GF-1数据的水探测服务。研究结果证明了使用开放数据立方体系统管理国产卫星数据的可行性,并为其他基于该系统的国产卫星数据的加载和服务提供了技术参考。     

卫星遥感及图像处理平台发展

航天科技是国家综合国力和科技实力的重要体现,而卫星遥感则是航天科技转化为生产力最直接、最现实的途径之一。遥感数据获取与分发、数据处理与信息提取是卫星遥感应用的两个基本步骤。随着国家民用空间基础设施规划中的遥感卫星体系稳步推进,以及商业卫星遥感的蓬勃发展,我国的卫星遥感数据获取能力呈现质量齐升之势。但同时,作为卫星遥感应用的基础设施和关键工具,遥感图像处理系统平台逐渐成为制约自主卫星数据应用和空间信息业务发展的重要因素之一。本文围绕卫星遥感对地观测主题,从卫星遥感数据获取能力、卫星遥感数据处理系统平台两方面,对国内外现状进行综述,在此基础上分析了卫星遥感的发展趋势。     

基于SOA的统一应用服务接口平台设计与实现

目前,城市公安信息化进程中还存在许多同题,如信息共享程度低、不能实现业务协同与数据复用等。针对公安信息化中的突出问题,现提出统一应用服务接口平台的开发设计思路：采用面向服务的架构,通过不同应用系统之间发布请求,响应服务的方式,解决分布式应用系统之间的信息共享和协同问题,即用户通过发出信息请求,统一应用服务接口平台调度解析请求后,发往相应的信息服务提供方,并将信息服务提供方操作结果按照一定的规则返回给信息请求方,实现用中间服务模式将信息服务需求方和信息服务提供方透明联系起来的一套机制和技术实现手段。     

遥感卫星数据编程的技术研究与实现

研究推导了遥感卫星数据编程的核心算法,以及基于此算法的遥感卫星数据编程原型系统的实现,并介绍了其主要功能、整体框架、实现流程和主要技术,最后对该系统进行了误差分析并展示了一个应用实例。     

遥感卫星图像数据信息浏览查询技术优化与实现

遥感卫星图像数据的浏览查询系统向遥感数据用户提供卫星原始数据以及各级产品数据的查询服务。然而随着入库遥感数据的日益增多,当多用户并发浏览查询时,系统出现查询响应时间过长的现象。文章从数据库服务器、应用服务器以及应用程序方面对浏览查询系统进行了性能调整,并通过测试证实了优化方法的可行性。     

基于ASP模式的个性化应用系统模型

对传统的企业信息化建设方法与ASP建设模式进行了比较分析，讨论了个性化应用服务的基本概念、需求以及Web相关信息的形式化描述方法，然后提出了一个基于ASP模式的个性化应用系统模型。该模型主要思想是将企业的一些具体业务应用系统从企业中独立出来，通过Web应用平台为用户提供各种个性化的信息服务和应用服务。与传统的建设方法相比，提出的基于ASP模式的个性化应用系统模型设计方法具有投资小、见效快、信息服务质量高等特点。     

遥感图像星上智能处理地面仿真模拟系统设计与实现

传统卫星遥感应用模式复杂繁长,无法满足用户越来越关注的实时化遥感服务需求,为卫星配备智能化大脑,一方面可以降低数据传输带宽,另一方面可以提高数据获取的时效性,因此,星上智能处理已经成为遥感卫星发展的必然选择。但星上处理在轨调试困难,现有遥感卫星星上处理平台的地面测试系统都是卫星实验室测试时,针对不同的卫星载荷临时组建,缺乏通用性且并未形成集成化的装置,导致现有遥感图像星上智能处理的地面测试效率偏低。尤其是面对目前星上处理智能化的新需求,缺乏一套高性能、低功耗、全流程的星上处理地面仿真系统。针对遥感数据处理自动化与智能化发展的新特点,提出了一套基于FPGA与GPU相结合的遥感图像星上处理地面仿真模拟系统。该系统能够在地面模拟实现多种载荷的0到1级数据预处理,在预处理的基础上实现智能遥感影像的加速识别,其关键难点在于遥感图像智能处理算法的高计算复杂度和嵌入式计算机有限计算力之间的平衡;遥感图像处理领域的AI专用算法固化和硬件加速之间的平衡;不同卫星平台测试需求和系统架构通用性之间的平衡。本文阐述了仿真平台设计的方法,构建了基本原型并对其进行了验证。测试结果表明：该系统可以较好地完成星上智能处理典型算法地面全流程测试,所有硬件可以直接上星组装,完备度高,对优化和指导卫星地面仿真系统运行管理体系具有一定的参考价值。     

基于遥感云计算平台的卫星影像大气校正应用系统的设计

针对传统大气校正处理模式在数据共享以及业务流程等方面的不足,依托PIE-Engine遥感云计算平台,采用FastAPI Web框架的前后端分离技术,设计了支持PSG等高性能大气辐射传输模型的卫星影像大气校正在线应用系统。在此基础上,开发了一种可指定传感器、目标点位和观测时间等输入条件,运用自适应查找表快速处理业务的大气校正原型系统。该系统的设计和研究,有效拓展了遥感云计算平台的应用领域,也为日后实现功能完备的遥感影像处理分析在线应用系统提供了技术支持。     

基于遥感卫星资料的台风监测技术研究进展

受到全球气候变暖的影响,台风的年暴发频率及其造成的危害都成上升趋势,中国位于西北太平洋沿岸,已成为世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一。卫星遥感资料因其覆盖范围广、成像面积大、时间分辨率高,已成为台风灾害损失评估的有效资料。在综合近年来台风监测相关研究的基础上,从常规观测资料、气象卫星遥感资料、微波遥感资料等角度出发,对遥感技术在台风监测中的应用现状进行了详细的论述。同时,也对各种数据资源存在的问题以及优势进行了分析,并提出需要加强开展多源数据融合、台风监测系统建设等方面的研究。     

基于异构服务的水资源遥感监测平台设计与实现

遥感监测是获取水资源信息的重要手段,但是水资源遥感监测数据的多源化及算法和服务异构化的特点,使得数据及应用共享不足等问题日渐突出。为解决数据和算法的多源集成管理问题,研究建立基于异构服务的水资源遥感监测平台,以充分利用各类水资源数据及服务。主要通过 KVM 实现底层资源虚拟化,为数据体量及异构等问题提供解决思路;通过分布式文件存储系统及数据立方体实现水资源数据的高效存储与高性能处理; 利用异构服务一体化封装等技术实现服务的共享。水资源遥感监测平台结合各级部门共享的水资源遥感监测及统计数据,以自下向上的基础设施层、数据层、应用层及用户层 4 层结构,实现我国水资源遥感监测数据及异构服务的共享交换等功能,对我国水资源的实时监控和管理有积极作用。     

遥感卫星灾害应急监测效能评估指标体系构建

遥感卫星广泛应用于包括防灾减灾在内的多个领域,发挥了巨大的社会效益。自然灾害应急对卫星监测的需求具有针对多时空要素的动态高效多源多维的特点,而卫星的全球化可重访、无国界观测能力与灾害的监测需求高度契合。在研究分析遥感卫星在灾害应急任务中的能力需求和应用模式的基础上,从单项性能、能力指标和应用效能三个层次展开分析,构建遥感卫星灾害应急监测效能评估指标体系,给出主要指标的评估方法,为我国卫星有效用于国内外重大灾害应急监测服务提供有效的评估手段和技术支撑。     

海量卫星遥感数据共享的关键技术

在对遥感数据共享的研究现状及其存在的难点问题进行综合分析的基础上,从元数据共享、标准数据产品共享、遥感信息共享3方面内容,分别对遥感数据共享到遥感信息共享的关键技术进行研究。并给出基于网络服务技术实现遥感信息共享与综合信息集成共享服务的框架结构和基本步骤。     

基于语义的遥感影像数据检索关键技术研究

传统的遥感影像数据库采用关键词匹配的方式进行查询,导致查询语义的缺失,通过将本体和Compass搜索引擎引入到遥感影像数据检索,可提高查询的查全率和查准率,提高查询的效果。文章提出了基于语义的遥感影像数据检索解决方案,构建了一个关于遥感数据共享的应用本体,并基于此本体初步实现了遥感数据检索系统,从而证明了该方案的可行性。     

数字城市中遥感数据共享服务的研究

作为一种重要的空间信息资源，遥感数据的共享在数字城市建设中具有重要的意义。本文给出了一个数字城市遥感数据共享的框架，即以服务为核心，包括管理层、数据层、共享服务平台层以及应用层，并讨论了实现共享服务平台的若干关键技术。最后通过一个原型系统的实现，表明本文提出的框架在实际的数字城市建设中具有一定的可行性。     

卫星遥感技术在城市规划中的应用

对卫星遥感技术在城市规划中的应用进行了分析,包括城市空间布局信息分析(如城市建成区范围、城镇体系、城市内部用地结构、建筑密度与建筑容积率、城市环境污染等)、城市变化监测(城市扩展、土地利用/土地覆盖变化等)及规划实施情况检查(监测未经批准的建设工程及检查规划批准项目的落实情况),对应用的内容、方案及效果进行了总结和探讨。分析表明,遥感技术能为城市规划提供众多基础数据,具有广阔的应用前景,但不能完全代替地面调查。     

基于出口遥感卫星移动接收站站监控软件设计

对于出口国际的遥感卫星移动接收站,站监控软件负责完成整站任务规划与调度、轨道预报、数据管理以及设备集中监视和控制;针对有人值守无人操作的遥感卫星移动接收站的运行特点和任务需求,制定遥感卫星数据接收优先级和任务筛选规则,按需采集地理位置信息,定时通过以太网获取最新卫星轨道数据,自动规划遥感卫星数据接收任务,利用任务节点矩阵驱动数据接收流程,自动化控制和调度移动站内各系统完成遥感卫星数据接收工作;在实际应用中提高了遥感卫星移动站的利用率,避免了人工操作降低系统运行效率,保障了遥感卫星数据接收的全覆盖,实现了有人值守无人操作的全自动化运行。