高分遥感助力山西数字城市建设研究报告
发布时间: 2021-05-10

目录
1 国内高分卫星及应用技术发展现状
2 GEOVIS 5数字地球能力介绍
3 现状及需求分析
3.1.1 智能交通的现状和需求分析
3.1.2 自然资源与生态环境资源现状和需求分析
3.1.3 公共安全现状和需求分析
3.1.4 文旅产业现状和需求分析
3.1.5 智慧水利现状和需求分析
4 项目建设方案
4.1 智能交通建设方案
4.2 自然资源与生态环境资源建设方案
4.3 公共安全建设方案
4.4 文旅产业建设方案
4.4.1 全域旅游大数据中心
4.4.2 全域智慧旅游大数据平台
4.5 智慧水利建设方案
4.5.1 数据资源池
4.5.2 应用支撑平台
4.5.3 水利业务应用系统
1 国内高分卫星及应用技术发展现状
国内高分航空系统已具备厘米级地面空间分辨率、纳米级光谱分辨率,达到全天时全天候精细观测的能力;成果覆盖可见光、红外、多光谱、高光谱、微波、激光等观测普段,截止到目前重大关键基础均已取得突破,部分成果开始向工程型号转化;高分专项工程的成果广泛覆盖空间观测、地理测绘、海洋气候等多个领域,催生了智慧农业、智能交通、智慧城市等经济发展的新模式和产业发展的新业态。
2 GEOVIS 5数字地球能力介绍
GEOVIS 5数字地球完整覆盖了空天大数据引接、存储、处理、组织、分发、共享、分析、可视化等方面的共性需求,并实现了“自动化、智能化、集成化、轻量化、国产化、生态化”的产品发展目标。
公司的主要产品和服务包括 GEOVIS 数字地球基础平台产品、GEOVIS 数字地球应用平台产品,GEOVIS 数字地球技术开发服务:

交通建设在交通要素数字化、行业管理在线化、信息服务便捷化、运输组织平台化方面均取得积极成绩。但存在信息化发展水平普遍不高,信息资源整合、协同、应用水平有待提升,交通信息资源采集设施不足,数据分析和应用不够深入,缺乏针对性智慧决策支持等问题。
需要充分发挥高分数据在交通行业的应用,实现宏观与微观、历史与现状、点线面结合的立体监测与辅助规划支撑能力,为交通全过程管理提供高效数据资源服务支持;为道路灾害预警、损毁监测与评估以及救灾方案制定等提供信息保障,为应急处置提供新的技术手段。
1、现状分析
自然资源方面:随着一系列国家和省市级的信息化建设工作的开展和推进,已积累大量的自然资源空间数据。仍存在数据和业务流程不通,统筹力度不足,应用分散、重复建设,缺乏信息交换、共享机制等问题。
生态环境方面:山西省气象局主要依赖卫星监测分析与遥感应用平台(SMART)开展生态环境遥感监测应用,总体上看现有技术手段,在生态环境方面缺乏针对性,难以支撑生态环境保护与建设工程保障服务需要。
2、需求分析
数据资源整合需求:全面梳理现有信息化系统资源数据,形成数据体系,遵循统一的标准规范,开展数据整合,建成符合共享标准的大数据中心。
分析与管理决策需求:构建面向决策的应用创新性生态网络。实现对应用的全方位支撑、数据深度应用,形成相关业务和数据的全程动态监管,提高政府空间分析与管理决策水平。
数据开放共享需求:构建大数据中心,形成数据体系及交换基准,实现数据跨行业、跨层级的共建共享,提供数据基础、通用和定制服务。
1、现状分析
随着矿产资源整合,基础设施完善,山西在突发事件应急管理等方面有一定的经验积累。在信息化平台方面,仍存在灾害预警和监控系统不完善,信息系统建设相对落后,辅助决策能力不足等问题。
2、需求分析
公共安全应急监测和预警需求:依托高分卫星对地物的监测能力,分析与公共安全应急准备与响应密切相关的地物,进行信息提取和动态监测,为公共安全灾害的预警、监测、评估,灾害救助、恢复重建决策提供有效的信息支持。
公共安全应急管理系统需求:建设以信息资源的组织管理、共享及开发为主线的,涵盖信息管理、资源管理、预案管理、事件指挥等的公共安全应急管理的系统,形成公共安全应急管理机制,实现信息资源的统一管理、共享交换和协同应用。
公共安全应急态势综合可视化需求:建设基于统一时空框架,整合应急相关数据资源的综合展示系统。可将各种数据资源和网络资源整合到一个门户上,实现应急业务统一协调指挥、资源统一调度、用户统一认证管理,提供实时信息访问及多系统协同工作支持。
1、现状分析
山西着力打造黄河、长城、太行三大旅游品牌。但目前存在旅游发展的基础设施不够完善,各地区旅游发展水平不均衡,旅游企业的信息化利用与服务意识不强等问题。
2、需求分析
完善基础设施体系,要加大无线网络、通信网络和物联网络的覆盖率;增强平台建设力度,促进各地资源的共享与互动。
提高旅游管理部门管理的规范化水平,对旅游资源和信息进行整合,制定出旅游发展的规划及标准,有利于各部门在统一的标准下相互配合来协调工作。
提升旅游企业信息化和服务意识,大力推进“吃、住、行、游、购、娱”六位一体的旅游智能化服务,满足游客的个性化需求,建立并完善智慧旅游的服务体系。
1、现状分析
水利信息化投入不足,缺乏正规的投资渠道。信息采集和传输手段普遍较为落后,自动化程度低,尚未形成水利公用信息平台,开发应用水平较差。基础性数据库没有建立,信息基础设施薄弱,信息资源开发严重不足。
2、需求分析
感知体系完善需求:目前,各类水利设施的监测远未做到全面感知,技术手段差距大,自动化水平不高。急需借助“空天地一体化的技术手段、突破盲区”实现水域的全面监测与监管,保障大美河湖。
资源整合需求:河湖数据资源涉及部门众多,需将相关的各责任处室的数据,进行资源整合与共享入库,以实现水利大数据的融合与智慧应用。
业务应用需求:水利行业在新一代信息技术的应用方面总体上还处于初级阶段。利用大数据、人工智能、虚拟现实等技术实现智慧应用。
建设山西智慧交通的大数据应用平台,包括以下六个系统。
1、交通遥感综合服务系统
搭建交通运输行业数据接入、管理和服务的基础框架,统一相关标准和技术体制,实现交通运输行业数据和高分数据的综合接入、组织管理和共享交换服务,为建立数据应用中心提供基础。
2、交通运输大数据中心
针对交通多源异构数据,打通数据获取、存储管理、综合共性处理以及共享分发的链路,提供数据链路基础、数据处理基础和数据服务基础。
3、交通基础设施调查系统
通过影像解译和人工判读解译手段对道路目标、路面特征、属性和交通设施等信息进行信息提取,用于交通设施调查,有效提升传统交通设施调查的效率。

图 41路网数据
4、道路灾害监测与应急救援系统
利用卫星遥感、北斗、地面监测等多种手段,对道路周边环境的地质、地貌条件进行调查、监测和评估,针对边坡、桥梁等重点目标进行日常业务化监测,形成相应专题产品,实现对交通基础设施的形变监测;可辅助生成应急预案,提高交通安全保障和应急响应能力。

图 42道路灾害统计
5、重大道路工程建设辅助监管系统
以不同时相的影像数据为基础,结合测绘、航空影像、北斗等数据,实现道路征地拆迁、工程施工状况、施工进度等的监测和变化分析,定期针对工程的建设开展情况进行全面的跟踪、监测和预警,生产道路施工、拆迁等进度监测专题产品。

图 43重大工程影像对比
6、公路建设前期工作辅助支持系统
依托高分辨率可见光至红外波段的光学遥感影像,提供解译和专题制图工具,实现公路专题产品制作;通过影像解译获取建筑物、交通基础设施的分布现状,分析目标区域的自然条件和社会经济条件,为优化交通网络提供技术支持。

1、多源数据处理分系统
基于空天大数据智能处理平台(GEOVIS iFactory),面向多种遥感数据源,进行高精度DSM自动提取、海量影像拼接、多传感器的联合区域网平差、异源影像匹配等遥感测绘产品的生产。
2、数据管理分系统
基于GEOVIS iCenter(空天大数据承载平台)构建面向自然资源多源异构数据管理中心,在统一时空数据基准框架下组织管理基础地理信息数据、专项业务数据等,消除信息孤岛,为数据分析与共享服务提供支撑。
3、共享与服务分系统
基于GEOVIS iCenter(空天大数据承载平台)的共享分发能力,基于统一的元数据同步、用户管理和授权机制,通过公共空间、云盘等构建环形多中心共享模式,实现对多源异构数据面向相关部门行业用户的数据与服务共享。
4、时空可视化分系统
基于GEOVIS iExplorer(空天大数据可视化平台)以全球统一时空框架为基础,实现业务数据、基础地理信息数据、专题产品等数据的加载显示、浏览查看等,具备数据空间分析能力。
5、自然资源空间规划管理系统
提供统一的空间信息平台,将各类规划数据进行恰当衔接,实现优化空间布局、有效配置各类资源、提高政府空间管控和治理能力。
6、资源环境调查监测与分析系统
将遥感、土地利用现状、基本农田、矿产资源以及基础地理等多源信息集合起来,与自然资源的审批、开发、开采、执法等行政系统叠加,实现资源动态监管与综合信息集成展示,为区域政策实施结果评价及发展战略规划挑战提供依据。

图 44草地分布
8、生态环境大数据中心
统筹多源异构数据,建立生态环境资源目录体系,实现据资源整合集中和动态更新,建设生态环境相关专题数据库,实现数据传输交换、管理监控、共享开放、分析挖掘等基本功能。
9、生态环境综合管理系统
对饮用水水源地、固废、生态保护红线等进行专项监管;满足生态环境部门之间多级联动、信息共享的需求,对巡查任务下发、巡查信息更新、巡查信息审核、案件执法、管理评价等各环节进行全过程管理。
10、生态环境遥感监测系统
通过遥感影像数据的反演,实现对大气环境(灰霾、颗粒物、气溶胶、沙尘、等)、水环境(水体范围、蓝藻水华、洪涝灾害等)、陆表环境(土地利用类型、植被长势等)、长时间序列环境(火点、水体、积雪等)的监测。支持监测结果按需以年、月、日为时间间隔提供监测产品,并以专题图、专题报告的形式进行展示。


1、地理空间资源承载分系统
对公共安全应急数据资源、服务资源和系统资源进行统一的调度、管理、维护,并在此基础上搭建各种上层应用服务,构建用户专属的资源服务中心。
2、遥感应用分系统
依托高分遥感数据对地物的监测能力,对目标信息进行信息提取和动态监测,具备卫星遥感数据的接收和管理,处理等能力。
图 48洪水灾害隐患监测
3、公共安全应急管理分系统
建立和健全公共安全应急机制,提升对重大突发事件的预防预警、快速响应、全方位监测监控、准确预测、快速预警和高效处置的综合能力。
图 49智慧调度演示图
4、公共安全应急综合态势可视化分系统
基于统一时空框架,整合卫星遥感数据、应急基础数据、知识库、应急管理系统与演习演练系统等数据资源的一个公共安全应急业务综合展示平台。
建立全域旅游大数据中心和全域智慧旅游大数据平台,提高旅游业务的综合管理和运营能力,创建优质的旅游生态环境,提升服务品质,推动地区旅游经济的快速、健康发展。
全域旅游大数据中心是全域智慧旅游大数据平台建设的核心和关键;通过建设多尺度、多分辨率、多种类的空间数据体系,构建统一的全域旅游数据库,业务专题数据库,三维模型数据库等,为政府、企业、公众提供高质量的基于空间位置的应用服务。


提供遥感影像处理等基础产品生产、业务运行管理、数据综合管理等共性的基础支撑,面向用户提供旅游综合信息服务。支持旅游大数据二三维可视化展示。
1、大数据引接与共享服务系统
为卫星数据、海量多源旅游大数据及成果等资源的引接、存储、访问、共享等环节提供全生命周期的数据管理支持,实现数据的高效存储组织、统一治理集成和一体访问共享,满足各类旅游应用的数据需求。
2、大数据服务支撑框架系统
基于微服务构建业务中台,将平台应用中的共性功能实现服务化封装,形成全域智慧旅游大数据平台共同中台资产。
3、时空数据生产与处理系统
针对旅游大数据提供格式转换、投影转换等在线处理工具,并针对遥感影像提供自动化正射影像处理等。
4、人工智能与大数据分析系统
支撑面向旅游遥感应用的智能解译功能,提供样本管理、模型管理与服务、智能算法集成、大数据治理、融合挖掘、高效关联等能力。
5、旅游大数据二三维可视化系统
基于统一时空框架提供旅游大数据的可视化渲染、二三维展示、地球操作、查询检索、空间分析、统计分析等操作。
6、旅游综合信息服务系统
实现用户管理、数据申请、引接、信息发布、成果共享和能力支撑等功能。提供多种终端形态,包括Web平台、微信公众号、适配移动终端。
以卫星遥感、物联网、无人机、大数据等新兴技术在水利的深度应用为目标,开展智慧水利综合应用平台建设工程。
将水、陆、空、天等多维立体数据进行采集,构建水利大数据中心,提供数据支撑。建设内容主要包括数据采集共享、视频监控、水质监测、无人机航测及多源多时遥感影像数据处理、河湖资料整编与入库等内容。
包括基础支撑平台提供服务总线、资源支撑、基础数字地球框架等各类基础应用支撑能力。建立水利大数据可视化系统,基于统一时空框架、二三维一体化的形式直观展示水利数据分析挖掘系统的成果,辅助水利相关管理人员做出决策。
1、水利“一张图”服务系统
基于数字地球平台,构建水利一张图,全面展示河流湖库态势信息、河长制业务信息、智慧河湖感知信息、水利工程信息,实现水利业务信息的一张图总览。

图414水利一张图
2、山洪灾害预警监测系统
以实时监测降雨数据和气象精细化短临降雨预报数据为驱动,结合遥感、传感器等手段,对山洪灾害风险高发区进行监测预警,有效提升山洪预警的时效性和精确性。

3、水资源监控管理系统
在水利一张图基础上,结合水务、水资源管理数据,对用水总量、用水效率、水功能区限制纳污能力三条红线进行对象化监督,并按照行政区域对水资源费用征收统计进行汇总展示。
图417用水量统计
4、水利工程监管系统
对在建工程、已运行工程进行全过程、全方位的动态监控,并提供工程建设、工程运行过程中的大事记功能,实现工程的全生命周期监管。

图418基于时间序列的工程全生命周期监管
5、河湖信息综合管理系统
汇聚梳理全市河湖基础信息与监测信息,包括入库河湖管理相关属性数据信息,视频监控、水质监测、水位流量监测等设施信息,支持信息查询与管理。
图419河湖信息综合管理
6、水土保持信息监管系统
全面完成各级各类水保数据收集、整合入库,与国家水土保持信息系统对接,完成小流域划分、基础图斑入库管理,实现水土流失预测预警、智能水保决策等目标。
图420生产建设项目扰动信息查询