航天宏圖信息技術股份有限公司

PIESAT

Beijing Piesat Information Technology Co.,Ltd.

PIE4.0及海洋業(yè)務

應用介紹

航天宏圖

航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N

匯 報 內 容

01 PIE產(chǎn)品介紹

02 PIE遙感圖像處理軟件海洋應用

03 PIE-MAP地圖導航平臺海洋應用

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匯 報 內 容

01 PIE產(chǎn)品介紹

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1.1產(chǎn)品簡介

像素信息專家

（PIE：Pixel Information Expert）

高度自動化

簡單易用 工程化應用

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1.2產(chǎn)品體系

PIE遙感圖像處理平臺

for Windows/Linux/麒麟……面向對象

分類模塊

聯(lián)合判讀

模塊

高光譜數(shù)

據(jù)高級處

理模塊

微波數(shù)據(jù)

高級處理

模塊

無人機數(shù)

據(jù)處理

模塊

PIE基礎模塊

PIE擴展模塊

PIE服務器產(chǎn)品 PIE集群并行處理平臺

PIE組件庫

LiDAR數(shù)

據(jù)處理

模塊

PIEOrtho

測繪生產(chǎn)

模塊

PIE SDK

for C++/C#/Python……

PIE行業(yè)應用組

件包

水利應用

組件包

農業(yè)應用

組件包

林業(yè)應用

組件包

……國土應用

組件包

氣象應用

組件包

海洋應用

組件包

PIE云服務版 PIE遙感云服務平臺

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1.3 產(chǎn)品特色

真正自主知識產(chǎn)權，代碼

完全受控

01

02 卓越的國產(chǎn)衛(wèi)星支持能力

03 完整的工程化應用平臺

跨平臺、熱插拔、多語種

支持

04

05 便捷的向導式二次開發(fā)

國土、農林、環(huán)保、水利等多

行業(yè)應用解決方案

06

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1.4 PIE產(chǎn)品能力

1 全流程業(yè)務鏈能力

高效高精度的光學測

繪/預處理能力

2

強大的信息提取與解

譯能力

3

5 微波數(shù)據(jù)處理能力

6 LiDAR數(shù)據(jù)處理能力

7 無人機數(shù)據(jù)處理能力

便捷的向導式二次開

發(fā)能力

4 高光譜數(shù)據(jù)處

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理能力 8

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輻射校正

影像匹配

區(qū)域網(wǎng)平差 DSM生成

DEM生成

正射校正 圖像融合

勻光勻色

圖像鑲嵌

★ 簡單易用、高效高精度

★ 多種平差方法

★ DSM\\DEM生產(chǎn)

★ 多模式勻光勻色

★ 智能的圖像鑲嵌

★ 傳感器類型可快速擴展

1.4.1 高效高精度的光學測繪/預處理能力

光學測繪/預處理生產(chǎn)

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1.4.2 強大的信息提取與解譯能力

多源數(shù)據(jù)快速讀取與渲染

PIE數(shù)據(jù)加

載顯示策略

金字塔創(chuàng)

圖

建

像加載

圖像繪制

提升圖像加載速度 加快金字塔創(chuàng)建

? 多線程影像加載

? 多類型多級緩存

? 多線程創(chuàng)建金字塔

? 自定義金字塔格式

使用OpenGL進行圖像繪制

★ 清晰的數(shù)據(jù)組織管理方式

★ 多源數(shù)據(jù)格式支持

★ 集成多種網(wǎng)絡地圖服務

★ 大數(shù)據(jù)快速加載、漫游縮放流暢

★ 豐富的遙感圖像增強工具

★ 靈活可定制的圖像渲染方案

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1.5 PIE特色擴展功能模塊

高光譜數(shù)據(jù)

處理模塊

微波數(shù)據(jù)

處理模塊

深度學習

模塊

無人機數(shù)據(jù)

處理模塊

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高光譜數(shù)據(jù)基礎處理

★ 噪聲估計

噪聲估計

噪聲視圖

★ 高光譜數(shù)據(jù)預處理

輻射定標

大氣校正

幾何校正

★ 數(shù)據(jù)降噪

壞線修復

條帶去除

SMILE效應去除

MNF降噪

★ 圖目標探測

異常探測

壞波段檢測

★ 混合像元分解

★ 時頻分析

★ 數(shù)據(jù)壓縮/數(shù)據(jù)解壓縮

★高光譜應用

定量反演

……

去壞線、條帶前后效果圖

（左圖：去壞線、條帶前效果，右圖：去壞線、條帶后效果）

MNF降噪前后效果圖

（左圖：MNF降噪前效果，右圖：MNF降噪后效果）

★ 高光譜圖像分類

二進制編碼分類

光譜角分類

……

★ 光譜分析

光譜瀏覽器

圖譜立方體

包絡線去除

光譜重采樣

……

1.5.1 PIE特色擴展功能模塊——高光譜數(shù)據(jù)處理模塊

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SAR數(shù)據(jù)高級處理

★ PolSAR—豐富的極化處理分析工具

極化分解

極化分類

點目標極化響應

極化矩陣轉換

極化濾波

極化基變換

★ InSAR—高精度形變監(jiān)測工具 ★ PolInSAR—高精度的分類/反演工

具

兩/三軌DInSAR形變監(jiān)測

時序干涉SAR形變監(jiān)測

InSAR DEM獲取

高精度DEM生成

植被高度估計

極化干涉SAR精細分類

1.5.2 PIE特色擴展功能模塊——雷達數(shù)據(jù)處理模塊

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基于深度學習的遙感信息智能提取

★深度學習可以實現(xiàn)遙感信息的自動化、

智能化提取，大大減少人為工作量，極大

提高遙感影像的附加值；

★基于遷移學習、增量學習等學習策略，

通過改進CNN、FCN等模型，可以實現(xiàn)單

體建筑、道路邊界等的自動提取；

深度學習模型 道路矢量自動提取

單體建筑自動提取

網(wǎng)絡訓練

遷移學習

Worldview3或GF-2等

國產(chǎn)數(shù)據(jù)

1.5.3 PIE特色擴展功能模塊——深度學習模塊

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無人機拍攝的原始JPG圖片

稀疏點云與拍攝姿態(tài)計

算

數(shù)字表面模型（每個點的高

程）

數(shù)字影像地圖（可量測）

真三維模型（可瀏覽、可量測） 密集點云構網(wǎng)

航空影像全自動化生產(chǎn)全系產(chǎn)品

1.5.4 PIE特色擴展功能模塊——無人機數(shù)據(jù)處理模塊

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02 PIE遙感圖像處理軟件海洋應用

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基于自主PIE平臺，針對海洋領域的核心業(yè)務需求，研建衛(wèi)星監(jiān)測分析與遙

感應用系統(tǒng)，實現(xiàn)衛(wèi)星資料普適化應用。

衛(wèi) 星 監(jiān) 測 分 析 與 遙 感 應 用 系 統(tǒng)

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主 要 功 能

u 國內外主流遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的支持

u 標準化遙感數(shù)據(jù)處理

? 輻射校正

? 幾何校正

? 投影

? 分幅/裁切

? 鑲嵌/分幅

? 圖像融合、增強、分類

? ……

u 40多種典型監(jiān)測信息提取

2大霧

2火情

2水情

2沙塵

2積雪

2海冰

2溫濕廓線

2海面風場

2海面溫度

2有效波高

2葉綠素

2泥沙含量

2… u 自動化的專題產(chǎn)品制作

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衛(wèi)星監(jiān)測分析與遙感應用

氣象海洋大數(shù)據(jù)管理與可視化

多元資料同化分析

精細化保障服務

氣 象 水 文 業(yè) 務 體 系

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N氣 象 海 洋 數(shù) 據(jù) 標 準 化 處 理

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N多 源 氣 象 水 文 資 料 分 布 式 管 理

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質量標識符合理性檢查、航次軌跡檢查、區(qū)域特性檢查、時間序列圖形檢驗。

水 文 氣 象 資 料 質 量 控 制

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N時 空 特 征 分 布

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探空 地面、船舶、自動站

飛機報 衛(wèi)星

多 類 常 規(guī) 觀 測 資 料 的 應 用 能 力

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采用多種融合算法，基于分布式集群計算架構，實現(xiàn)海表溫度、風場、海面高度、

有效波高、透明度等多種反演產(chǎn)品的融合。針對不同區(qū)域、不同時段，動態(tài)選用對應

的擬合函數(shù)，實現(xiàn)算法自適應。全球4Km海溫融合控制在5分鐘以內。

多 源 海 洋 遙 感 資 料 融 合 處 理

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實現(xiàn)對海洋/內陸水環(huán)境的葉綠素、懸浮物、濁度等監(jiān)測指標提取。水資源水質監(jiān)測

★ 葉綠素a濃度反演

★ 懸浮物濃度反演

★ 透明度反演

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海洋災害監(jiān)測

★ 海冰監(jiān)測

★ 海上溢油監(jiān)測

★ 赤潮監(jiān)測

海洋溢油識別與分類特征指標數(shù)據(jù)庫

海洋油膜SAR圖像特征分析

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海洋環(huán)境監(jiān)測

★ 海洋水色監(jiān)測

★ 海洋水溫監(jiān)測

★ 海洋動力場監(jiān)測

HY2A有效波高 HY2A大氣水汽 HY2A海面溫度

HY2A海面風場（風圈） HY2A海面風場（風向）

METOP-A海面風場

（風向+大風半徑）

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海上典型目標檢測

★ 石油平臺檢測

★ 艦船檢測

南海區(qū)域遙感影像(GF-1融合)

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航空影像 Envisat-ASAR

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★ 海岸線變化檢測

變化檢測

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海岸線變化檢測

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積雪覆蓋動畫 FY2g海溫動畫

云分類動畫

FY2G云圖動畫

實時臺風及歷史臺大風霧動結畫果 霧滴尺度

液態(tài)水路徑 光學厚度

霧、水情等監(jiān)測

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臺風預報準確率連年提升，2015年24小時預報誤差低于70公里（首次）

臺風定位定強

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2 TBh EhT

s

TBU hTBD ?? ? ???

業(yè)務算法通常不提供臺風強降水情況下的風場產(chǎn)品

微波輻射傳輸方程

臺風強降水情況下的風場產(chǎn)品

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N尼伯特臺風個例分析

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2 TB3 E3T

s

??

微波輻射傳輸方程

2 TB4 E4Ts

??

2005.09 Rita 17 TCs, 25736 匹配數(shù)據(jù)

反演風向與Hwind再分析數(shù)據(jù)的比較

Rms=24 °

全極化微波輻射計強降雨情況下的風向反演

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03 PIE-MAP地圖導航平臺海洋應用

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北斗地圖導航平臺（PIE-MAP）

PIE-MAP產(chǎn)品分2個系列

（1）PIE-Map 終端產(chǎn)品系列

★ PIE-MAP Objects

桌面開發(fā)組件

（C#、C++、Java, Siverlight, webgl）

★ PIE-MAP Mobile

移動開發(fā)組件 (Android、IOS)

★ PIE-MAP Tools

桌面配圖與數(shù)據(jù)轉換處理系列軟件工具

（2）PIE-MAP Cloud 云產(chǎn)品系列

? 路徑分析、引導與興

趣點查詢

? 北斗通信協(xié)議

02.北斗導航

? 資源虛擬云平臺

? 云推送、云存儲、

位置服務

? OGC地圖服務和GIS

API 服務

03.云服務

? 支持多源數(shù)據(jù)格式

? 二三維地圖顯示

? 空間分析、量算和查

詢

? 對象編輯和要圖標繪

? 投影轉換

? 專題圖

01.圖形平臺

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N跨 平 臺 支 持 （ 平 板 、 W e b 頁 面 、 桌 面 ）

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N國產(chǎn)CPU、顯卡、操作系統(tǒng)兼 容 國 產(chǎn) 平 臺

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19

更炫、更輕、更快

PIE-Map充分利用硬件加速，顯示高效

20萬動態(tài)目標

4K屏

性 能 提 升

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核心思想：在本地面向高效可視化對基礎地理、氣象、海洋、空間環(huán)境等數(shù)據(jù)統(tǒng)一組

織和緩存管理，通過并行可視計算實現(xiàn)三維可視化與人機交互

……

矢量紋理的快速實

時生成

實時計算矢量紋

理坐標

GPU加速紋理

融合

氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)的高效

可視計算技術

多CPU/GPU協(xié)同高效并

行繪制技術

GPU加速的體繪制 基于種子點的高斯混合模型聚類 交互可視分析

氣象數(shù)據(jù) 空間環(huán)境數(shù)據(jù)

地理剖分方法與索引機制 緩存模型

海洋數(shù)據(jù)

面向終端可視化的多源異構數(shù)據(jù)組織管理技術

氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)高效可視計算

與并行繪制技術

基于數(shù)字地球的大規(guī)模三維基礎

地理信息可視化技術

多維氣象水文數(shù)據(jù)三維立體顯示與人機交互技術

氣 象 水 文 數(shù) 據(jù) 多 維 可 視 化 顯 示

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氣象海洋可視化平臺

氣象海洋可視化平臺桌面版

氣象海洋可視化平臺網(wǎng)頁版

氣象海洋可視化平臺APP版

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N產(chǎn)品功能數(shù)據(jù)管理 ?數(shù)據(jù)接收 ?數(shù)據(jù)解析 ?數(shù)據(jù)存儲 ?數(shù)據(jù)發(fā)布地圖顯示 ?衛(wèi)星影像 ?高程淡色 ?平面淡色 ?光影變化 ?二三維切換?蘭伯特投影?墨卡托投影?經(jīng)緯線標注?中國區(qū) ?任務區(qū) ?區(qū)域編輯 ?地圖鎖基本操作 ?圖層管理 ?切換地圖布局 ?浮動地圖 ?多地圖聯(lián)動?切換地圖 ?時間軸 ?層次切換 ?時次切換觀測資料 ?地面實況 ?高空實況 ?天氣雷達 ?衛(wèi)星云圖 ?葵花8號衛(wèi)星云圖 ?AMDAR ?GPS探空 ?閃電定位 ?再分析 ?氣候資料 ?熱帶氣旋 ?海浪實況 ?海溫實況 ?海流實況數(shù)值預報 ?歐洲中細 ?歐洲中粗 ?日本模式 ?T639 ?GRAPES ?美國模式 ?英國模式 ?德國模式 ?比對分析 ?模式評分 ?集合預報 ?集合評分指導預報 ?降水預報 ?強對流 ?災害落區(qū) ?霧霾落區(qū) ?城鎮(zhèn)預報分析標繪 ?基本分析 ?短臨分析 ?中期分析 ?航空分析 ?海洋分析 ?天氣狀況制作發(fā)布 ?單層綜合圖?多層綜合圖?歷史演變圖?演變動畫圖?綜合抽取 ?匯報發(fā)布基本信息?地方站點 ?雷達站點 ?民航站點 ?軍隊站點 ?飛行航線 ?管制分區(qū) ?海區(qū)劃分 ?雷達覆蓋 ?氣候區(qū)域 ?地質風險 ?山洪風險 ?高速公路 ?鐵路線網(wǎng)

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產(chǎn)品功能——數(shù)據(jù)管理

資料類型 具體資料

地面氣象資料 地面觀測報告、航危報、重要天氣報告、航空天氣觀測報、危險天氣觀測報、自動站雨量觀測資料。高空氣象資料 高空探測報告、飛機報、高空測風報告。海洋氣象資料 常規(guī)氣象調查資料、氣象自動儀測資料、船舶報資料、海洋站資料、海氣通量資料、低空探測資料。海洋水文資料 海上浮標資料、海冰資料、水位資料、海浪資料、海洋站溫鹽流觀測資料、海洋深水溫度觀測資料、海洋監(jiān)測站報告。陸地水文資料 降水量資料、河道水情資料、日蒸發(fā)量資料、定性冰情資料。氣象衛(wèi)星資料

衛(wèi)星探測表溫風云濕報告、衛(wèi)星探測高空壓溫濕報告、靜止氣象衛(wèi)星FY-2C/D/E數(shù)據(jù)資料、極軌氣象衛(wèi)星FY-3A/3B 數(shù)據(jù)資料、地球觀測衛(wèi)

星EOS TERRA/AQUA數(shù)據(jù)資料、靜止氣象衛(wèi)星MTSAT-2數(shù)據(jù)資料、極軌氣象衛(wèi)星NOAA- 16/ 17/ 18數(shù)據(jù)資料、軍隊總參FY-2E衛(wèi)星數(shù)據(jù)資料。氣象雷達資料 多普勒天氣雷達資料、風廓線雷達資料、天氣雷達圖像產(chǎn)品、激光雷達資料。數(shù)值預報資料

歐洲數(shù)值預報產(chǎn)品、德國數(shù)值預報產(chǎn)品、日本數(shù)值預報產(chǎn)品、英國數(shù)值預報產(chǎn)品、美國數(shù)值預報產(chǎn)品、中國全球中期數(shù)值天氣預報產(chǎn)品、

總參全球中期數(shù)值天氣預報產(chǎn)品、空軍T511數(shù)值預報產(chǎn)品、空軍MM5數(shù)值預報產(chǎn)品、空軍WRF數(shù)值預報產(chǎn)品、空軍解釋預報產(chǎn)品。氣象災害資料 熱帶氣旋警報、海嘯警報、警報和天氣綜述。氣象水文服務保障產(chǎn)品 國內傳真圖、日本傳真圖、德國傳真圖、歐洲中心傳真圖。大氣成分資料 氣溶膠資料等。軍隊氣象水文資料 軍隊地面報告、軍隊

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危險天氣報告、軍隊高空探測報告、軍隊高空測風報告、軍隊雷達探測報告。

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二三維地圖顯示

二維地圖 三維地圖

經(jīng)緯線標注 衛(wèi)星影像圖

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海洋環(huán)境

海洋環(huán)境顯示

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支 持 三 維 場 景 仿 真

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三維特效

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全球重力場模擬仿真

全球高程場

全球重力場

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N溫鹽密聲可視化平面、剖面、斷面

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N衛(wèi)星云圖+高度場

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航天宏圖 W W W . P I E S A T . C N云高出現(xiàn)頻率統(tǒng)計

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