水利遥感大数据平台应用介绍.pptx
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水利遥感水利遥感大数据平台应用介绍大数据平台应用介绍目目录录CONTENTS1.水利遥感水利遥感应应用用实实践探索践探索2.水利遥感水利遥感应应用服用服务务保障保障PART1水利遥感水利遥感应应用用实实践探索践探索国家部委改革后水利国家部委改革后水利业业务务主要主要工工作内容作内容洪水洪水干旱干旱水利工程安全运行水利工程安全运行水利工程建水利工程建设设水水资资源开源开发发利用利用城城乡乡供水供水节节水水江河湖泊江河湖泊水土流失水土流失随着我国高分随着我国高分专项专项的的实实施施遥感技遥感技术术正成正成为为水利信息化水利信息化进进一步一步发发展的一个助力因素展的一个助力因素专题专题信息信息产产品品道路专题水系专题土地利用分类专题基础地理信息要素专题。
行行业应业应用数据用数据产产品与服品与服务务“遥感大数遥感大数据据+”深度学习农业地块时序分类定量反演多粒度决策作物分类生长监测推测制图遥感大数据遥感大数据+N。
123水利行水利行业业一体化解决方案一体化解决方案水水资资源开源开发发利用利用水利工程安全运行水利工程安全运行江河湖泊江河湖泊水土流失水土流失中中科科山山水水遥遥感感应应用用服服务务体体系系水利遥感应用专题产品生产工艺流程遥感应用成果展示平台遥感数据产品共享生产平台围绕围绕三方面内容开展相关三方面内容开展相关实实践探索践探索灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测相相对对旱情分析旱情分析遥感影像数据遥感影像数据辐辐射射定定标标大大气气校校正正正正射射校校正正几几何何校校正正影像配准影像配准影影像像预预处处理理（线线性性回回归归拟拟合合）（消消除除植植被被影影响响）土壤土壤线线率率MM计计算算植植被覆被覆盖盖度度参参数数11参参数数22MPDIMPDI模型参数求解模型参数求解MPDIMPDI模型构建模型构建计计算算MPDIMPDI并分并分级级显显示示干干旱情况旱情况1）M2MPDI（RS,RedM*RS,Nir1修正的垂直干旱指数修正的垂直干旱指数（MPDI）：
）：
基于基于NIRRed光光谱谱特特征征空空间间反反演演土土壤壤基基线图线图灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测相相对对旱情分析旱情分析为保障选取的样本保持纯净像元，提高模型参数反演效果，提升灌溉面积监测和灌溉进度分析精度，从2015年3月到2017年11月对近三年亚米级遥感影像进行检索，共计选择103景多期覆盖数据进行模型参数（土壤线率M）反演。
高分二号影像高分二号影像检检索索结结果果90景景ZY3影像影像检检索索结结果果13景景灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测相相对对旱情分析旱情分析针对针对103景景亚亚米米级级影像，影像，选选取不同地区的裸地，以取不同地区的裸地，以11方格方格进进行行样样本本选选取，尽量保取，尽量保证选证选取取纯纯裸地裸地单单像元；通像元；通过过反复反复选选取取样样本和本和对选对选取的上万条取的上万条样样本本进进行行线线性回性回归拟归拟合，合，以以R2作作为评为评价指价指标标，最，最终终确确认认M为为0.852。
参与反演影像参与反演影像选选取示例取示例土壤土壤线线率率M反演反演结结果果灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测相相对对旱情分析旱情分析利利用用6月月份份遥遥感感影影像像数数据据对对位位山山灌灌区区旱旱情情进进行行分分析析，获获得得位位山山灌灌区区相相对对旱旱情情分分布布图图，用用于于指指导导灌灌区区灌灌溉进溉进度。
度。
灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测灌灌溉进溉进度分析度分析MPDMPDII模型模型模型参数求解模型参数求解灌灌前前GF1-16GF1-16米米灌灌后后GF1-16GF1-16米米辐辐射射定定标标大大气气校校正正正正射射校校正正几几何何校校正正影像配准影像配准影像影像预处预处理理计计算灌算灌前前NDVINDVI计计算灌算灌后后NDVINDVI计计算灌算灌前前FvFv计计算灌算灌后后FvFv获获取取MPDMPDII差差值值获获得灌得灌溉溉面面积积分析灌分析灌溉进溉进度度出出图图计计算灌算灌前前MPDIMPDI计计算灌算灌后后MPDIMPDI11-22灌区灌灌区灌溉溉遥感遥感监测监测灌灌溉进溉进度分析度分析利用利用5月月23日与日与6月月14日的遥感影像数据日的遥感影像数据对对位山灌区位山灌区进进行了灌行了灌溉溉面面积监测积监测，依据，依据监测结监测结果分析得果分析得到到2018年年6月月8日日-6月月15日位山灌区受益灌日位山灌区受益灌溉总溉总面面积积（不包含重复灌（不包含重复灌溉溉地地块块）为为88.36（万万亩亩）生一、中国潘排七CIOCLOUO首页企业在线行业家园云上灌区科技之窗气象服务遥感应用中国灌区协会关千我们为农村水利行业提供资讯服务领导讲话、政策法规、技术标准、规划、方案、文件汇编、灌区协会信息化分会专题频道餐鼻,.r打丞吵译夕戎知，穸冶赵4严妇I切戍土tr.歹知丘心泛才企4夺氏勿夕.,.式_,主巧寸=0丞七元心布沁忆立万亿芯咒如心？
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Hadoop按位存储和处理数据的能力；高扩展性：
Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的，这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中；高效性：
Hadoop能够在节点之间动态地移动数据，并保证各个节点的动态平衡，因此处理速度非常快；高容错性：
Hadoop能够自动保存数据的多个副本，并且能够自动将失败的任务重新分配。
耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图业务业务理解理解内涵内涵意意义义土地、水、气候、生物等重要农业资源是发展农业生产、实现农业现代化的基础。
长期以来，我国农业资源存在数数据据分散分散、“家家底底”不清不清、变变化化不不察察、质质量量不不明明等问题，严重影响农业资源的科学管理。
“重要内容”、“重要抓手”、“重要前提”、“重要手段”、“重要依据”。
农业资源台账制度是资源台账、资源监测、资源核算、资源预警和资源报告制度等的总称，主要通过建立省地县三级资资源清源清单单和和资资源源图图件件形式，系统全面反映水土气生废等重要农业资源的种类、数量、质量、时空分布及其动态变化。
20120172018-20192020耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图建建设设任任务务遥感、物联网、互联网等技术手段获获取取评评价价管理管理更新更新耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分布分布图图农农作物空作物空间间分布分布图图草地空草地空间间分布分布图图渔业渔业水域空水域空间间分布分布图图农农村承包地空村承包地空间间分布分布图图农农业业资资源源台台账账一一张图张图耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图绘绘制目制目标标快速准确摸清全国耕地快速准确摸清全国耕地资资源源分分布情况布情况形成耕地形成耕地资资源逐年常源逐年常态态化更化更新新的机制的机制技技术术工工作作内内容容1）绘制全国耕地基本地块单元图斑；2）填充坡度等级等基本属性；3）建立实施耕地图斑更新技术流程和规范。
耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图图图斑及属性指斑及属性指标标影像底影像底图图地物情况地物情况提取提取规规范范0.5米米-1米米空空间间分辨率分辨率影影像像基本地块单元耕地地块图斑的最小调查上图面积按图斑类型划分，大棚实地面积超过200平方米的需提取上图；耕地（不含大棚）实地面积超过400平方米的需提取上图。
南方宽度1米，北方宽度2米固定的沟、渠、路和地坎（埂）以面要素类型为边界分割地块（以地块内边界分割）南方宽度1米，北方宽度2米固定的沟、渠、路和地坎（埂）以该线状地物为边界分割地块（中间线）1面积精度：
以明显边界提取出的耕地地块图斑面积与实地地块面积误差小于小于0.060.06亩亩；2边界精度：
耕地地块矢量与遥感影像底图对应边界的偏差小于小于0.50.5米米；3属性精度：
耕地地块数据成果中，实际为其他类型地块（如林地、草地、道路、建筑等）的数量占任务区所有地块图斑总数的比例不超不超过过5%5%（误识率）；4空间关系：
耕地地块成果中，各个地块要素之间不存在自相交、重叠等拓扑错误问题。
耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图图图斑及属性的构成斑及属性的构成地块单元分布图+对应的属性表序号序号字段名称字段名称字段代字段代码码字段字段类类型型字段字段长长度度小数位小数位备备注注1地市名称DSMCChar30/2区县名称QXMCChar30/3图斑类型编码TBLXMCChar8/4图斑面积TBMJFLOAT82单位：
亩5坡度等级PDDJINT8/五级6所有权属性SYQSXChar8/7类型隶属度LXLSDFLOAT82/8边界形态精度BJXTJDFLOAT82/田埂线图层+对应的属性表序号序号字段名称字段名称字段代字段代码码字段字段类类型型字段字段长长度度小数位小数位备备注注1田埂类型编码LXBMChar8/2田埂长度TGCDfloat82/3田埂宽度TGKDfloat82/耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图影像影像图应图应用用利用全年利用全年有效覆盖有效覆盖一期的一期的优优于于1米空米空间间分辨率分辨率基准影像基准影像绘绘制基本制基本地地块单块单元元图图斑斑耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图地地块单块单元生元生产产统统一生一生产调产调度下的耕地基本度下的耕地基本地地块单块单元元提取提取工工艺艺流程流程0000人机协同的耕地基本地块单元生产线耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图地地块单块单元生元生产产耕地基本地块单元提取工艺流程耕耕地基本地地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图地地块单块单元生元生产产耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图关关键键工具与工具与终终端成熟度端成熟度生生产产工工艺艺流程流程工具名称工具名称工具工具类类型型成熟度成熟度1、耕地基本地块单元提取工艺流程道路图斑生成工具后台算法初试水系图斑生成工具后台算法生产控制网编辑终端前端工具生产样本制作终端前端工具生产样本选点工具前端工具生产样本裁剪工具后台算法生产样本勾绘工具前端工具生产模型训练工具后台算法生产影像地块提取工具后台算法中试中分时序识别工具后台算法生产数据整合工具后台算法初试耕地地块类型隶属度赋值工具后台算法初试土地利用类型识别工具后台算法中试耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图关关键键工具与工具与终终端成熟度端成熟度集成集成阶阶段段工具名称工具名称工具工具类类型型成熟度成熟度1、耕地基本地块单元提取工艺流程（续）耕地地块修整终端前端工具初试地块边界修正工具前端工具初试地块属性修正工具前端工具生产地块重组工具后台算法初试成果质量检查终端前端工具初试2、耕地坡度分级工艺流程耕地坡度计算工具后台算法中试耕地地块分级工具后台算法中试3、耕地基本地块单元更新工艺流程耕地地块边界变化识别工具后台算法初试耕地地块属性变化识别工具后台算法初试耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图基于影像的耕地地基于影像的耕地地块块提取流程提取流程快速地快速地块块信息信息识别识别高精度高精度高效率高效率低成本低成本不规则地形影像不规则地块成果少人工少人工智能化智能化多尺度多尺度道路矢量数据少量人工解译地块样本训练样本精细地块数据米/亚米级影像影像分割深度学习边缘提取边缘融合与平滑处理少量人工优化规则地形影像规则地块成果耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图耕地影像地耕地影像地块块核心提取流程效率核心提取流程效率对对比比关关键键技技术术农业农业地地块块智能感知智能感知一个区的面积（耕地面积：
1175Km）效率效率对对比比智能提取智能提取计算机自动提取：
2小时人工检查修改：
60Km/天预计20人日4人人，5天即可完成天即可完成人工目人工目视视提取提取人工目视解译：
3Km/天预计408人日4人，四个月完成人，四个月完成影像影像边缘图计算矢量地块计算勾画样本模型训练训练-识别框架地块修正4个个月月完完成成全全国国第第一一张张图图绘绘制制任任务务耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图耕地影像地耕地影像地块块提取效果提取效果不规整破碎影像地块自动提取结果耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图耕地影像地耕地影像地块块提取效果提取效果山地细小破碎影像地块自动提取结果耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图耕地影像地耕地影像地块块提取效果提取效果梯田狭长破碎影像地块自动提取结果耕地基本地耕地基本地块单块单元空元空间间分分布布图图县县域耕地基本地域耕地基本地块单块单元一元一张图张图及更新及更新20172018动态动态更新更新基于江州区高分辨率卫星遥感影像，结合人工智能感知感知地块提取技术，可以自自动动、快速、快速、精准精准地获取区域内每一农业地块的形态数据。
农业地块数据可以为地块级种植类型辨识、面积统计、权属赋予等提供精准的数据基础。
耕地基本地耕地基本地块单块单元局部元局部江州区耕地基本地江州区耕地基本地块单块单元分布元分布图图成果成果水土保持遥感水土保持遥感应应用用行政执法生生产产建建设项设项目目监监督管理督管理方案管理监督检查监测监理设施验收规费征收重点治理重点治理项项目目综综合管理合管理五个管理层级规划计划制定实施全过程监管后续效益监测业务活动：
水土保持普查、水土流失动态监测、监测点定点监测序列数据：
降水、径流、泥沙专题信息：
土地利用、植被覆盖、土壤侵蚀、水土保持措施、水土保持效益、生产建设项目扰动状况水土流失水土流失监测评监测评价价水保核心水保核心业务业务数据共享服数据共享服务务纵向贯通横向联通水土保持遥感水土保持遥感应应用用水土流失水土流失动态监测动态监测方案方案基础数据收集与整理遥感影像数据生产遥感影像解译表土湿度因子W年冻融日循环天数日均冻融相变水量土地利用类型水土保持措施类型气象资料地形土壤资料降雨侵蚀力因子R降雨侵蚀力因子R风力因子U坡长因子L坡度因子S土壤可蚀性因子K土壤侵蚀模型水力侵蚀模型风力侵蚀模型冻融侵蚀模型土壤侵蚀面积、分布工程措施因子E耕作措施因植被盖度与生物子T措施因子B2m的遥感影像16m的遥感影像MODIS数据TM多光谱影像AMSR-ELevel2A亮温数据产品表土湿度因子W遥感资料其他资料土地调查数据水土保持重点工程生产建设项目扰动土壤侵蚀模数冻融侵蚀综合评价指数土壤侵蚀强度野外调查NDVI指数植被覆盖度V水力侵蚀风力侵蚀冻融侵蚀是是是否否水土保持遥感水土保持遥感应应用用水土保持土地利用水土保持土地利用类类型型一级类二级类一级类二级类编码名称编码名称编码名称编码名称1耕地4草地11水田41天然牧草地12水浇地42人工牧草地13旱地43其它草地2园地5居民点及工矿用地51城镇居民点21果园52农村居民点22茶园53独立工矿用地23其它园地54商服及公共用地3林地55特殊用地31有林地6交通运输用地32灌木林地7水域及水利设施用地33其它林地8其它土地水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品生品生产产策略策略0504030201数据数据输输入入分区控制分区控制分分层层提取提取结结构重构重组组产产品品输输出出水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品生品生产产-分区控制分区控制道路控制网道路控制网（RR）水系控制网水系控制网（W）（W）地形控制网地形控制网分区分区处处理理水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品生品生产产-分分层层提取提取第一层第二层第三层第四层第五层第n-1层第n层水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品生品生产产-类类型判定型判定水田水田旱地旱地水田水田水田水田水田水田水田水田水田水田水田水田旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱旱地地旱旱地地水田水田旱地旱地水田水田旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地水田水田水田水田旱旱地地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地旱地水田水田旱地旱地旱地旱地机历中器史分学数时习据序迁分移类水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品生品生产产-结结构重构重组组图图形形属性属性AA小区小区零售商零售商业业用用地地教育用地教育用地科研用地科研用地娱乐娱乐用地用地12345水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品品标标准准三三调调土地利用机器学土地利用机器学习产习产品品根据根据亚亚米米级级遥感影像，利用机遥感影像，利用机器器视觉视觉直直观观判判别别的具的具有有明明显显的的特征特征类类别别的的地地物矢物矢量量数据数据，再再结结合合前期前期解解译译数数据据（二（二调调等等矢量数据）通矢量数据）通过计过计算机自算机自动动迁移方迁移方式式得到得到的的三三调调土土地利地利用用粗粗产产品品。
产产品品根据根据客客户户要要求求可划可划分分为为一一级级类产类产品品和二和二级级类产类产品品。
地块边界精度：
明显边界5个像元以内，模糊边界10个像元以内地块一级类属性精度：
一级类90%以上地块二级类属性精度：
二级类70%以上水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品品标标准准三三调调土地利用精土地利用精产产品品利用利用亚亚米米级级合成影像，通合成影像，通过计过计算机算机自自动动提提取取的三的三调调土地土地利利用粗用粗产产品的品的基基础础上上，按照按照全国全国第第三次三次土土地地调调查查工作工作分分类类文件要求的分文件要求的分类类体系，体系，经过经过人工精人工精修修、质质检检，所，所形形成的成的土土地利地利用用矢量矢量数数据。
据。
产产品根品根据据客客户户要要求求可可划划分分为为一一级级类类产产品品和和二二级类产级类产品。
品。
人工描迹精度：
明显边界2个像元以内，模糊边界6个像元以内人工判读精度：
二级类85%以上最小上图单元：
（1）线性地物大于等于1.0米；
（2）面状地物实地面积超过200平方米的建设用地和设施农用地，实地面积超过400平方米的农用地，实地面积超过600平方米的其他地类。
水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品品优势优势-更快更快控制网生产分区生产传统模式控制网生产分层提取产品定制当前模式控制网生产分层提取产品定制11月底分层提取产品定制明年5月底50%4times20times整个江苏省，控制网已有情况下，20人两个半月即可完成全省土地利用的生产水土保持遥感水土保持遥感应应用用土地利用土地利用产产品品优势优势-更精更精细细基基础础水利工程水利工程调查调查基于云平台架构，利用卫星遥感、移动互联网等信息技术，构建了农村水利工程业务管理平台。
实现农田水利工程数据采集、建库、管理一体化流程，支持水利工程维护台账管理。
基基础础水利工程水利工程调查调查采集移动端河道与河道工程管理遥河道与河道工程管理遥感感监测监测产产品品重点堤段定点安全重点堤段定点安全监测监测对黄河宁夏重点城市段的典型治理工程以及非重点城市段中历史上经常发生险情的河段和窗口河段进行实时的定点安全监测。
无人机智能安全无人机智能安全应应急急监测监测利用无人机的机动灵活等特点，代替工作人员进行远距离和高危地区作业，快速响应防汛抗旱救灾应急状况，补充定点安全监测存在的盲区。
卫卫星遥感基星遥感基础础安全安全调查调查利用遥感的高分辨率、价格实惠、主动观测、面上观测等特点，为宁夏黄河工程安全基础调查提供了先进科技技术，为定点安全监测提供了技术补充。
“空天地空天地”立体化立体化安安全全监测监测体体系系河道与河道工程管理遥河道与河道工程管理遥感感监测监测产产品品卫卫星遥感基星遥感基础础安全安全调查调查基基必必础础要要安安性性全全调查调查内容内容汛前汛前监测监测内容内容易易造成造成壅壅水水的的工工程程、建、建筑筑：
跨河桥梁、拦河闸坝、临河码头等，桥墩及闸坝等。
1122影影响河响河道道行行洪洪的的工工程、程、建建筑筑：
施工围堰、河道内疑似违建、弃渣及堆料等。
沿沿河堆河堆放放防防汛汛物物资资：
土牛和备防石等。
33汛后汛后监测监测内容内容河河道治道治理理工工程程水水毁毁情情况况：
丁坝、坝垛等治河工程的水毁情况。
1122河河道堤道堤防防工工程程水水毁毁情情况况：
主要监测河道水毁及溃决情况等。
河道与河道工程管理遥河道与河道工程管理遥感感监测监测产产品品必要性必要性影像数据影像数据卫卫星遥感基星遥感基础础安全安全调查调查采用米级分辨率卫星遥感影像数据开展相关工作。
备防石冰凌淮河流域阜南段遥感浸淮河流域阜南段遥感浸润润式服式服务务及遥及遥感感云服云服务务+计计算机技算机技术术数据数据库库技技术术GISGIS技技术术遥感技遥感技术术无人机无人机三三维维可可视视化化应应用用技技术术系系统统建建设设数据收集数据收集数据入数据入库库数据数据库库建建设设为为淮河流域阜南淮河流域阜南县县水水资资源的源的调调度、防汛抗旱提供数据支撑和科学决策度、防汛抗旱提供数据支撑和科学决策支撑支撑服服务务管理人员决策人员维护人员其它人员数据挖掘数据挖掘数据整理数据整理基基础础信息信息社会社会经济经济实时监测实时监测水利工程水利工程遥感数据遥感数据航拍数据航拍数据水利空水利空间间数据数据淮河流域阜南段多淮河流域阜南段多类类型大数据型大数据综综合沉浸式展示系合沉浸式展示系统统研研发发数据挖掘分析数据挖掘分析淮河流域阜南段遥感浸淮河流域阜南段遥感浸润润式服式服务务及遥及遥感感云服云服务务+水体分析预期效果淮河流域阜南段遥感浸淮河流域阜南段遥感浸润润式服式服务务及遥及遥感感云服云服务务+水体分析最终成果淮河流域阜南段遥感浸淮河流域阜南段遥感浸润润式服式服务务及遥及遥感感云服云服务务+淮河流域阜南段遥感浸淮河流域阜南
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