高分专项中envi企业级遥感平台建设案例

高分专项中ENVI企业级遥感平台的建设案例遥感事业部Esri中国主要内容高分专项与遥感大数据ENVI

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Engine企业级遥感平台方案高分专项中企业级遥感建设案例其他行业企业级遥感平台应用总结高分专项与遥感大数据周期2013年，高分一号2米全色、8米多光谱、16米宽幅，2~4天2014年，高分二号1米全色、4米多光谱，45x45km宽幅，5天周期2015年，高分四号（地球同步

）、八号、九号未来：高分三号、五号、六号、七号蓬勃发展的高分专项天基观测系统、数据

管理与云模型互联网…高效预处理GPU并行计算算法改进…信息挖掘与应用基于像素基于对象定量反演…遥感大数据及需要解决问题遥感大数据数据量大光谱信息丰富更新频率快…互联网基于SOA架构支持云计算环境多客户端计算机硬件GPU并行、多线程计算程序开发图像算法遥感模型遥感大数据平台技术需求ENVI

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Engine企业级遥感平台方案遥感系统的发展桌面系统定制系统Web系统云服务企业级服务器遥感平台新一代企业级&云平台服务器遥感技术提供：影像数据桌面网页移动服务器 影像处理以Services方式提供影像处理工具提供：•影像数据影像处理数据服务器桌面网页移动企业级遥感平台总体框架基础设施层应用层桌面应用Web客户端网络系统系统应用集群管理规定标准规范数据服务遥感处理功能服务系统集群环境SOA服务层数据层移动客户端云计算环境地质、矿产城市管理水利、海洋国防主机系统遥感分析模型服务算法库组件库成果应用服务资源遥感影像数据库高程数据库控制点数据库地图数据库交通、救灾气象、环境农业、林业基于SOA架构支持多平台部署可扩展性支持多应用端创新的ENVI企业级服务器产品：ENVIServices

Engine服务器其他组织、创建及发布先进的ENVI/IDL图像分析能力标准Rest服务，易于其他Web系统集成可部署在任何现有集群环境、企业级服务器或云平台中充分利用服务器端硬件资源快速处理和分析影像。在Web浏览器或移动设备

、按需、自助式请求遥感服务桌面端影像Web应用移动模型灵活的遥感服务开发发布ENVI

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Engine服务使用

ENVI

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Engine服务以高分一号数据预处理为例基于ENVI

Task开发高分一号预处理程序ENVIIDL业务化系统ENVI/IDL灵活的遥感二次开发平台-ENVI/IDL由IDL开发的ENVI提供了一系列的遥感图像处理算法和函数供调用，几乎包含ENVI所有功能可以开发一个全新的业务化遥感平台ENVI/IDL与ArcGIS可以无缝集成开发开发环境(VS)ArcGISENVITasks开发模式–

“真正的”面

象“真正的”面象遥感二次开发程序开发：流程化高分一号数据预处理工具正射校正转换为BIL多光谱图像正射校正全

像图像融合融合结果ENVINNDiffusePanSharpeningTaskENVIRPCOrthorectificationTask程序开发：流程化高分一号数据预处理工具IDLWeb控制台发布服务：流程化高分一号数据预处理工具ArcGISforDesktop、ENVI、以及基于IDL开发的客户端Web的客户端HTML5、JavaScript

、Flex

及Silverlight等ArcGIS

API

for

JavaScript

、ArcGIS

API

for

Flex

及ArcGIS

APIfor

Silverlight等客户端使用RESTENVI

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EngineJavaScriptFlexSilverlightHTML5演示系统 框架移动端浏览器应用端JavaScript界面高性能处理环境应用开发应用程序ENVI

ServicesEngine处理器集群计算处理器HTTPREST正射校正流程化处理温度反演……国产高分一号数据流程化处理多光谱图像正射校正全像正射校正自动解压自动解压图像融合（PMS）图像镶嵌处理结果数据处理步骤多大量数据批量处理服务器计算机环境CPU:2个8核，2.4主频内存：8G硬盘：1.9T，15000转硬盘环境操作系统：LinuxENVI

Services

Engine5.2

，4

个Works效率测试软硬件环境数据：4对标准景高分PMS数据，即4景8米多光谱图像，4景2米全

像。高分一号处理处理时间结果数据量大小解压缩1分05秒3.40g正射校正（无控制点）4分20秒4.08g图像融合（NND方法）4分52秒14.38g图像镶嵌8分07秒13.36g4对标准景数据总共处理时间为：18分24秒。高效的影像处理（栅格计算）服务器硬件资源支持并行处理和分布式处理可伸缩的负载均衡机制分析功能传递到数据提供自助式影像处理和分析将复杂、专业的遥感模型部署到服务器客户端按需、 获取影像信息…新一代ENVIServicesEngine企业级遥感平台应用模式高分专项中企业级遥感建设案例林业农业背景：林业部门需要处理大量林业上使用遥感数据，主要包

分一号、高分二号，其他的还有MODIS、环境小

、资源三号、QuickBird、SPOT5-7、Worldview2/3、RapidEye、Pleiades。应用于森林资源

、湿地

、病虫害、森林火灾监测、森林参数反演等。传统方法：根据应用需求利用桌面遥感

进行处理和分析。革新方法：在集群环境/云计算平台中，充分利用集群环境，按需、

、高效处理影像。林业高分高性能预处理系统-背景——中国林业科学

提供林业高分高性能预处理系统-总体框架基础设施Web客户端交互浏览图像预处理工具……标准影像L1,L2DEM参考影像外部数据ENVI

Services

Engine提供了一个健壮的、可伸缩的负载均衡机制，支持并行处理和分布式处理。基于ENVI/IDL可以很容易的开发相应的遥感功能，并部署到ENVIServices管

Engine中。

这种技理

术应用到大批量数据处理规

中，相比单机处理方式，定

处理效率得到极大的提高，并且可以通过Web客户端进行操作。影像处理服务Web服务高性能计算资源防火湿地其它计算节点1……

节点1……网络集群

系统 主机系统 网络系统

基础SOA标准

服务规

平范

台病虫害 定量Web

Services(REST)控制点数据层结果HTTP用户管理个人中心业务分析工具服务器集群林业高分高性能预处理系统-

框架移动端浏览器应用端JavaScript界面高性能处理环境应用开发应用程序ENVI

ServicesEngine处理器集群计算处理器HTTPREST林业高分高性能预处理系统-系统功能Web客户端交互浏览地地

图图

浏显

览示

工具图层管理业务分析工具植被指数计算模块林火检测模块任务管理数据目录浏览密码管理用户管理目录管理面向对象图像分割模块植被变化检测模块任务浏览林业高分高性能预处理系统服务器监控个人中心管理员权限图像预处理工具MODIS

L1B级几何校正模块hyperionL1T数据处理模块典型国产数据流程化处理模块环境正射校正模块常见正射校正模块图像自动配准模块服务器监控辐射定标模块大气纠正模块图像镶嵌模块图像融合模块坐标投影转换模块图像裁剪模块云检测模块坏线修复模块

中国农科院农业资源与农业区划背景：农业作为高分专项的重要应用领域，主要应用于耕地面积

、草地和水产资源、作物面积测量、作物估产、农业监测等，是建设现代农业的重要技术支撑。目标：构建高分农业遥感数据产品生产系统，充分利用现有的硬件资源和IT设备，实现在集群环境中，基于国产高分系列，进行十五个农业基础产品生产、农作物面积监测，实现农作物长势监测，农作物单产和产量等专题产品的生产高分农业遥感数据产品生产系统基于SOA架构基于B/S的体系结构高分农业遥感数据产品生产系统-总体系统架构集群环境应用层网络系统系统集群管理规定标准规范农作物面积监测服务数据预处理服务系统内网SOA功能服务层数据层地理底图国产高分系列农业基础产品生产主机系统农作物长势监测服务算法库组件库农业基础产品生产服务单产和产量服务系统主页

登录系统管理员控制台

数据预处理

农作物面积监测 农作物长势监测农作物估产个人中心数据

其它数据 其他数据高分农业遥感数据产品生产系统-功能列表农作物遥感估产与基础产品生产并行系统Web客户端图层管理地图显示任务列表功能列表功能数据预处理子系统数据自动解压缩正射校正图像融合图像镶嵌一键式批处理农业基础产品生产子系统耕地破碎度、复种指数、作物物候期、作物叶面积指数、作物冠层叶绿素含量、作物氮含量、作物水分、作物覆盖度、农田蒸发度、净初级生产力、土壤水分、土壤有机质、草原植被返青期、草地地上生物量、草原植被盖度农作物面积监测子系统知识决策树作物面积监测面

象图像农作物面积监测农作物长势监测子系统直接作物长势模块实时作物长势监测模块过程作物长势监测模块单产和产量子系统遥感指数单产

模块产量估算模块高分农业遥感数据产品生产系统-模块构成登录系统个人中心基础产品生产主页系统预处理系统长势监测系统单产、产量面积监测系统运行数据库其他行业企业级遥感平台应用测绘环保海洋市地理信息公共

+——

市测绘院提供增加“影像管理、遥感功能服务”作为升级改造的重要内容市地理信息公共

+——应用示范系统：违法用地

遥感

系统移动端浏览器应用界面JavaScriptWeb服务系统IISMongoose服务应用程序遥感服务器平台ENVI

ServicesEngine土地覆盖动态监测建筑物动态监测城市绿地动态监测第

遥感模型HTTPRESTIDL&ENVI处理器集群处理器地理信息公共影像服务地图服务应用开发影像、高分1号 影像、环境1号

影（WorldView3等）及地面监测站实利用Landsat8像、商业高分辨率测数据，实现：大气环境监测气溶胶沙尘暴尾气排放工地扬尘地生态环境监测城市绿地湿地环境水域环境监测悬浮物浓度、叶绿素含量、BOD指标、COD指标、溶解氧、氨氮——西安市环境宣教信息中心提供基于SOA架构，构建B/S结构的环境遥感监测系统，实现在线、按需环境遥感信息处理。西安市环境遥感监测管理系统西安市环境遥感监测管理系统-应用展示基于云框架，具有

、按需和可拓展的遥感图像处理能力获取水质、水深和水生栖息地特征等信息数据源：超光谱成像仪（Hyperspectral

Imagerfor

Coastal

Ocean，HICO）由空间科学促进中心(CASIS:

Center

for

theAdvancement

of

Science

in

Space)赞助HySpeed

Computing公司与Exelis

VIS公司（ENVI原厂商）合作开发。HICO图像处理系统体验HICO图像处理系统-系统展示地址：htt/HICO/HICO系统框架桌面端移动端浏览器应用端中间件系统Implements服务底层调用功能GeoServer/ArcGIS

ForServer服务HICO数据应用开发者应用程序AmazonWeb服务环境HTTPRESTENVIServicesEngine处理器本地处理器WMSWPSWCSWFSC-WS预处理海洋环境反演模型承担组织、管理和传递空间数据部署在ESE中，包括大气校正和几何校正HICO预处理功能HICO

RAW

大气校正几何校正（Landsat

L1T参考）叶绿素含量游浮植物有色可溶性有机物水深测量…主要实现的模型使用工作流方式实现算法，即按照处理顺序明确相关的接口图像处理工作流HICO数据陆地/云掩膜Chl算法图像差值3-BandChl_OC4=OC4

叶绿素浓度(mg

m-3)

Chl_OCI=OCI

叶绿素浓度

(mg

m-3)

Chl_d

diff=叶绿素浓度差值(mg

m-3)ytical包括陆地/云掩膜、QAA(quasi-algorithm)算法、半分析反演模型其他附加算法HI