近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，深入了解我國(guó)的每一寸土地、水、森林成為迫切需求。在國(guó)家高分重大專項(xiàng)與商業(yè)航天、數(shù)字孿生、實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)推動(dòng)下，遙感技術(shù)已發(fā)展成一項(xiàng)頗具特色的前沿技術(shù)，天空地海一體化的遙感應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)，已然成為服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在軍用和民用等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。對(duì)于豐富多樣的遙感數(shù)據(jù)資源，如多光譜、高光譜、合成雷達(dá)、LiDAR、聲納等，如何通過統(tǒng)一管理、處理、分析、發(fā)布與共享服務(wù)是當(dāng)前遙感領(lǐng)域急需解決的問題。在此背景下，蒼穹數(shù)碼打造了一款能夠處理多源遙感數(shù)據(jù)，并采用集中式處理與分布式多作業(yè)模式相協(xié)調(diào)的平臺(tái)產(chǎn)品——蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)，其以最大的效率進(jìn)行任務(wù)分配，輸出各級(jí)影像產(chǎn)品、專題地圖產(chǎn)品，提供遙感數(shù)據(jù)的管理、處理、解譯與共享服務(wù)等遙感應(yīng)用支撐能力。

一、平臺(tái)基本思路

架構(gòu)圖

蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)基于云架構(gòu)、大數(shù)據(jù)、分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算、人工智能等技術(shù)研發(fā)，支持遙感數(shù)據(jù)云管理、云處理、云服務(wù)；采用分布式任務(wù)編排，統(tǒng)一調(diào)度計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)各任務(wù)分布式調(diào)度運(yùn)行；提供對(duì)原始數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)、基準(zhǔn)框架數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù)的管理和分發(fā)；集衛(wèi)星遙感影像處理、航空遙感影像處理、車載LiDAR數(shù)據(jù)處理等多源遙感影像處理為一體，支持web在線生產(chǎn)、解譯、分發(fā)與共享。由KQRS UAV蒼穹遙感無(wú)人機(jī)影像處理、KQRS Ortho蒼穹遙感衛(wèi)星影像處理、KQRS MEX蒼穹遙感影像信息提取、KQRS AI蒼穹遙感AI智能解譯、KQRS LiDAR蒼穹遙感無(wú)人機(jī)LiDAR處理、KQRS SAR蒼穹遙感SAR衛(wèi)星處理、KQRS MMS蒼穹移動(dòng)測(cè)圖、KQRS ImgServer蒼穹遙感智能服務(wù)系統(tǒng)等一系列遙感軟件組成，可廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害、自然資源、精準(zhǔn)扶貧、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

二、平臺(tái)特色

蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)堅(jiān)持國(guó)產(chǎn)自主研發(fā),形成了全鏈路、國(guó)產(chǎn)化、智能化、自動(dòng)化的空天地一體化智慧遙感綜合服務(wù)平臺(tái)。

（一）全鏈路

遙感數(shù)據(jù)體量大、種類多、處理過程繁雜，目前，市面上常見的軟件主要關(guān)注遙感數(shù)據(jù)的處理過程，對(duì)于數(shù)據(jù)的管理與共享，往往需要其他軟件進(jìn)行配合。針對(duì)這一問題，KQRS遙感應(yīng)用平臺(tái)結(jié)合了大數(shù)據(jù)、GIS等技術(shù)特點(diǎn)，為用戶提供從數(shù)據(jù)接入，包含數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)融合及后續(xù)共享應(yīng)用的全套流程服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)全鏈路、一站式的服務(wù)應(yīng)用。

（二）自動(dòng)化

針對(duì)遙感數(shù)據(jù)處理工作量大、人力成本高、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)等問題，KQRS智能遙感平臺(tái)改進(jìn)數(shù)據(jù)處理流程，實(shí)現(xiàn)多源影像的自動(dòng)化匹配，DOM、DSM、DEM多種產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)，遙感影像自動(dòng)勻光勻色，海量數(shù)據(jù)快速自動(dòng)化鑲嵌。高自動(dòng)化的影像處理模式，將人力資源從繁瑣的處理過程中解放出來(lái)，同時(shí)可以避免一些人為因素導(dǎo)致的誤差。

（三）智能化

隨著深度學(xué)習(xí)的方法成功應(yīng)用于圖像識(shí)別領(lǐng)域，遙感影像作為一種特殊的圖像，利用深度學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行智能遙感解譯已經(jīng)成為一個(gè)重要的發(fā)展方向。KQRS智能遙感解譯平臺(tái)經(jīng)過不斷探索，在已有的研究基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化算法模型，結(jié)合對(duì)遙感應(yīng)用行業(yè)的深刻理解，提供了一系列高效的智能算法及訓(xùn)練框架。針對(duì)不同來(lái)源的遙感影像，提供了地物檢測(cè)、變化檢測(cè)、目標(biāo)識(shí)別以及地物分類等多種解譯手段，有效提升遙感影像的信息處理能力，節(jié)約時(shí)間成本，可廣泛地應(yīng)用于智慧交通、應(yīng)急管理、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)。

（四）國(guó)產(chǎn)化

為了讓KQRS具備廣泛且高效的跨平臺(tái)能力，提出了國(guó)產(chǎn)化跨平臺(tái)開發(fā)技術(shù)。首先，采用標(biāo)準(zhǔn)C++語(yǔ)言開發(fā)，構(gòu)建統(tǒng)一的RS內(nèi)核（KQRS Core），成功攻克因硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)之間的差異性帶來(lái)的適配難題。同時(shí)，基于微內(nèi)核機(jī)制，保證KQRS從云到端產(chǎn)品的可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。創(chuàng)造性地提出了國(guó)產(chǎn)化自適應(yīng)模板庫(kù)ASTL，解決一些因數(shù)據(jù)庫(kù)字符集、線程通訊、網(wǎng)絡(luò)模型等不同而產(chǎn)生的共性問題。

三、產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)例

平臺(tái)已廣泛應(yīng)用在測(cè)繪項(xiàng)目，以及各省、市、縣級(jí)地理國(guó)情普查、農(nóng)村土地經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記、三維實(shí)景建模、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)管理與分發(fā)等項(xiàng)目。

案例一：西藏地區(qū)高分一號(hào)和高分六號(hào)影像共102景，其中高分一號(hào)影像70景，高分六號(hào)影像32景，地面覆蓋面積約20萬(wàn)平方公里。配置萬(wàn)兆交換機(jī)、光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、4個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn),基于蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行全流程自動(dòng)化web生產(chǎn)，總用時(shí)4.8小時(shí)。接邊精度0.535個(gè)像素，定位精度1.215個(gè)像素。

西藏地區(qū)遙感影像web生產(chǎn)

案例二：針對(duì)青藏地區(qū)雪線進(jìn)行監(jiān)測(cè)識(shí)別。圖a為2014年6月的高分一號(hào)影像，圖b為2020年6月高分一號(hào)影像。基于蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行AI解譯，識(shí)別雪線結(jié)果。準(zhǔn)確識(shí)別不同時(shí)期雪線變化對(duì)于研究氣候變化具有重要意義。

雪線監(jiān)測(cè)識(shí)別結(jié)果（a）

雪線監(jiān)測(cè)識(shí)別結(jié)果（b）

案例三：基于蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)為中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心建設(shè)陸地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)。提供地圖檢索、語(yǔ)義搜索和高級(jí)搜索等多種搜索方式，提供數(shù)據(jù)智能分發(fā)和后臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)控與管理等功能。該系統(tǒng)一期成果已在用戶單位穩(wěn)定運(yùn)行4年，目前正處于二期建設(shè)中。

陸地觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)

案例四：基于蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)建設(shè)多源數(shù)據(jù)管理與開放服務(wù)系統(tǒng)，旨在建立統(tǒng)一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，提供多源數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)加工和衛(wèi)星數(shù)據(jù)開放服務(wù)等功能。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目

四、總結(jié)

經(jīng)過大量的實(shí)踐及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)證明，蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)全鏈路、智能化、自動(dòng)化的工作方式，既減少了人工干預(yù)，避免了人為失誤，又解放了大量人力；國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)適配滿足用戶國(guó)產(chǎn)自主可控的要求，提高了數(shù)據(jù)生產(chǎn)安全性；且集群式的作業(yè)方式極大地提高了工作效率。

蒼穹遙感智能服務(wù)平臺(tái)，開啟遙感智能服務(wù)新征程！

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