圖示由左至右:航天宏圖數字鄉村大資料平臺、自然災害風險普查成果綜合展示系統、航天宏圖智慧耕保(田長制)平臺
浩瀚太空中,每天有上百顆衛星從我們頭頂的數百公里外飛過。這些“空中慧眼”將大地的美麗畫卷和人類活動盡收眼底,用資料記錄這個世界的發展和變遷。
當前,隨著全球化程序加快和區域協同快速發展,各政府部門、企事業單位和社會公眾對空間資料的應用需求日益旺盛,而衛星遙感則是時空資料的主要來源之一。在國家大力打造數字經濟新優勢、加快建設數字中國的背景下,推進衛星遙感應用技術與自然資源、生態環境、應急管理、氣象、海洋、農業、水利等領域的深度融合,構建以時空大資料為驅動的精準管理模式,對促進數字經濟發展具有十分重要的意義。
作為國內領先的衛星運營與應用服務供應商,航天宏圖資訊科技股份有限公司(以下簡稱:航天宏圖)自2008年成立以來,一直致力於研發中國人自己的遙感與地理資訊一體化軟體PIE(Pixel Information Expert)。基於自有基礎軟體平臺和衛星遙感、北斗導航核心技術,承擔和參與了“環境減災衛星工程”“高解析度對地觀測重大專項”“空間基礎設施十二五、十三五”“風雲三號及風雲四號衛星工程”“北斗三號工程”等一系列國家重大衛星工程。同時,航天宏圖也即將發射國內首個商業干涉雷達衛星星座。
歷經十餘年發展,航天宏圖秉持“科技改變世界 遙感走進生活”的企業使命,從創業公司成長為科創板首批上市企業(股票程式碼688066),核心競爭力持續提升,深度融入中國數字化發展浪潮,以衛星遙感應用技術為驅動,賦能行業數字化轉型與建設,助力我國數字經濟蓬勃發展。
“雲”上打通上中下游
激發遙感應用產業活力
遙感,顧名思義,就是遙遠的感知,即在不接觸目標的情況下透過一定的技術觀測手段去判定、測量並分析目標性質,得到目標的幾何、物理、化學和時間等特徵,反映目標物大小、形狀、材質、空間分佈特點等屬性,以及目標隨時間的動態變化情況。
從廣義上來看,我們平時生活中經常使用的手機拍照、無人機航拍、電子監控、體溫測量都屬於遙感技術範疇。從狹義上來看,遙感技術主要指對地球表面進行觀測的技術。根據平臺的不同,遙感主要可以分為地面遙感、航空遙感和航天遙感三類。航天遙感通常指衛星遙感,其具有觀測視點高、視域廣、可重複採集、成本低等優點,是目前最主流的對地觀測手段之一。
隨著衛星遙感技術日趨成熟,其在各個行業與領域中發揮了不可替代的作用,為政府的精細化監管、社會協同治理、國家安全保衛提供了強大助力。
早在2010年左右,美國谷歌公司與卡內基梅隆大學和美國地質調查局共同研發併發布了谷歌地球引擎(Google Earth Engine,簡稱GEE),以極低的使用門檻,實現了全球範圍內海量遙感資料的雲應用服務,為遙感大資料分析提供支撐,快速壟斷了全球遙感雲服務市場。
為打破國外巨頭壟斷局面,航天宏圖作為國內衛星應用產業的排頭兵,藉助上市優勢及多年來的技術積累,傾力打造了國內首個大眾化遙感雲服務平臺——PIE-Engine,並於2020年正式釋出。
PIE-Engine是國內遙感行業一款跨時代產品,與GEE相比,在自主可控、國產資料適配等方面具有突出優勢。PIE-Engine不但提供國外的Landsat(陸地資源衛星)系列、Sentinel(哨兵衛星)系列等衛星遙感資料,還提供國內的高分系列、環境系列、資源系列等衛星遙感資料,集成了大量的遙感通用演算法和專題演算法。
PIE-Engine構建了“開放+共建+共享”的遙感雲生態,在雲上打通了衛星應用上、中、下游,一站式提供資料獲取、資料分析、產品服務。使用者可在平臺上傳自己的資料、註冊自己的演算法,並與他人實現成果共享,實現資源的高效率流轉與利用,激發遙感應用產業活力,推動遙感應用技術進步。如今,PIE-Engine已在自然資源、應急管理、生態環境、氣象海洋等行業與領域得到廣泛應用。
實景三維中國建設
打造數字中國堅實底座
2015年,國務院批覆同意《全國基礎測繪中長期規劃綱要(2015-2030年)》,指出要加快推進新型基礎測繪體系建設,不斷提升基礎測繪保障服務能力和水平,實景三維中國建設逐步走入大眾視野。
近年來,從二維升級到三維已成為自然資源與測繪行業的大勢所趨。實景三維中國建設是落實數字中國、平安中國、數字經濟戰略的重要舉措,是落實國家新型基礎設施建設的具體部署,是服務生態文明建設和經濟社會發展的基礎支撐。2021年8月,隨著《實景三維中國建設技術大綱(2021版)》(以下簡稱《大綱》)的出臺,實景三維中國的技術和標準體系逐漸完善,各地試點工作不斷推進,實景三維將從試點走向推廣,迎來發展的高峰期。
作為參與《大綱》編制的重要支援單位,航天宏圖充分發揮自身衛星遙感和無人機空天遙感技術優勢,依託核心產品PIE,研發了實景三維模型製作與釋出系統PIE-TDModeler,形成了富有航天宏圖特色、體系完整、技術先進的實景三維解決方案。方案可提供空天地多源資料獲取、海量空天地多源資料的全自動空中三角測量、叢集並行傾斜攝影三維模型重建以及千人協同三維模型單體化等全流程實景三維工程服務能力,為實景三維中國建設、新型基礎測繪發展提供從技術、應用、安全等不同層面上的重要支撐手段,目前已在四川、寧夏、黃岡、包頭等省市應用。
助力災害風險普查
推進應急管理數字化程序
“十四五”規劃提出,提高數字化政務服務效能,強化數字技術在公共衛生、自然災害、事故災難、社會安全等突發公共事件應對中的運用,全面提升預警和應急處置能力。
全國自然災害綜合風險普查是一項重大的國情國力調查,是提升自然災害防治能力的基礎性工作。透過開展普查,摸清全國自然災害風險隱患底數,查明重點地區抗災能力,客觀認識全國和各地區自然災害綜合風險水平,能夠為中央和地方各級人民政府有效開展自然災害防治工作、切實保障經濟社會可持續發展提供權威的災害風險資訊和科學決策依據。
航天宏圖災害風險普查業務,嚴格按照國家標準開展地震災害、地質災害、氣象災害、水旱災害、海洋災害、森林和草原火災普查工作等,收穫了良好的業界口碑,業務約佔全國市場的30%。航天宏圖普查內容包括主要自然災害致災調查與評估,人口、房屋、基礎設施、公共服務系統、三次產業、資源和環境等承災體調查與評估,歷史災害調查與評估,綜合減災資源(能力)調查與評估,重點隱患調查與評估,主要災害風險評估與區劃以及災害綜合風險評估與區劃。為確保專案的順利開展,航天宏圖專門組建了總部-大區-省-區縣多級聯動培訓、實施體系。
在普查成果深化應用方面,航天宏圖緊密圍繞地方應急管理部門實際業務應用需求,為推動普查成果落地轉化工作,建設地方智慧化應用系統,能夠滿足常態下對災害風險隱患底數、重點區域抗災能力及災害綜合風險水平的本地化管理與直觀可視、可查、可判需求,以及突發事件下能快速關聯並運用普查成果資料,實現與應急管理決策指揮環節的緊密融合,以資料管理與運營視角,實現對普查後核心資料資產的本地化管控、多維展示與研判分析。同時,圍繞災害風險形勢研判、重點隱患全生命週期管理、三高一低(高脆弱、高聚集、高價值、低設防保障)重要承災體應急能力改善等場景開展專題建設。
基於普查採集資料及評估區劃資料,進一步匯聚區域各類災害實時感知資料、長時序影像資料、各涉災部門、機構、社會基礎資料、各行業專題空間分佈資料、數值模擬資料等,構建本區域減災監測預警業務資料庫。同時,支援對洪澇、颱風、乾旱、地震災害等單災種以及多災種綜合進行風險評估,實現對情景引數設定、危險區生成、災害資訊提取、致災強度分析、風險損失評估及專題報告生成。
數字化監管與治理
為碳達峰碳中和賦能增綠
實現碳達峰碳中和是黨中央、國務院統籌國際國內兩個大局做出的重大戰略決策,對加快促進生態文明建設、保障能源安全高效、推動經濟轉型升級、引領應對氣候變化、實現“兩個一百年”奮鬥目標具有重大意義。
助力實現“雙碳”目標,天基遙感具有獨特優勢,成為了最佳的宏觀監測工具。在溫室氣體監測方面,運用遙感技術可以掌握全球溫室氣體分佈時空格局,對收支過程進行精準的量化監測跟蹤。在不斷提升監測技術能力的同時,還要針對監測管理工具進行功能最佳化發展的持續探索。近年來,航天宏圖依託自身在衛星遙感領域的技術積累,基於核心產品PIE遙感與地理資訊一體化軟體,在為碳達峰碳中和賦能增綠過程中提供了多方面助力。
溫室氣體監測核算服務:基於多源遙感資料提供全國、全球尺度溫室氣體濃度監測。
生態系統碳匯能力評估服務:利用衛星遙感資料,實現植被固定二氧化碳量和釋放氧氣量計算。監測森林生態系統碳匯時空格局,評估其固碳釋氧價值。提供地理區域、行政區域碳匯能力、碳盈虧評估服務。
城市碳排放精細化核查服務:基於多源遙感、熱紅外、建築物資訊、數值模式,提供城市碳排放精細化核查服務,作為地面人工排查核算的參考與補充。
碳排放趨勢模擬與預估服務:基於多源遙感資料、社會經濟、歷史資料、地球系統數值模式,進行碳收支趨勢模擬、預測,預判碳達峰碳中和時間。
大氣汙染處理與碳協同減排:基於國內外衛星資料,實現顆粒物及汙染氣體的準實時監測,提供AOD、灰霾、PM2.5、PM10、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等汙染物的監測結果。
新能源資源評估服務:太陽能資源評估、風電資源評估、海上風能資源評估。
數字鄉村解決方案
全面提升農村數字化水平
數字鄉村是伴隨網路化、資訊化和數字化在農業農村經濟社會發展中的應用,以及農民現代資訊技能的提高而內生的農業農村現代化發展和轉型程序,既是鄉村振興的戰略方向,也是建設數字中國的重要內容。2019年以來,隨著鄉村振興戰略的落地,各地開始推進數字鄉村建設,已基本形成了以產業發展為核心、以農業農村資訊系統為基礎、注重生態環境監測保護、農民數字化水平全面提升的數字鄉村建設格局。
航天宏圖遵循“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕”的總體要求,依託自身資訊化建設實踐經驗,綜合運用人工智慧、大資料、物聯網、3S、網際網路等新一代資訊科技,打造了以“一套標準規範、兩大管服體系、三大態勢感知鏈路、四大服務中臺、N個應用服務系統”為核心的數字鄉村解決方案。結合鄉村實際,開展農村數字經濟、鄉村治理、綠色鄉村、科技惠民、網路文化等智慧創新應用,統籌推進農村經濟、政治、文化、社會、生態文明等各領域資訊化建設,助力構建鄉村數字治理新體系,快速提升鄉村振興新動力和新引擎。
打造智慧耕保平臺
用數字手段守護糧食生產安全
我國是個人口眾多的大國,解決好吃飯問題始終是治國理政的頭等大事。隨著衛星遙感、無人機、大資料、AI、雲計算等資訊科技的發展,數字化浪潮正席捲而來,新型技術深度融合將全面應用於耕地保護和農業生產。
針對一些地方曾發生的補充耕地專案選址不合理、工程質量不高、新增耕地後期管護不到位等問題,航天宏圖開發的耕地管家系統,全面加強墾造耕地專案全流程監管,嚴把專案選址管理關、專案實施監管關、專案驗收復核關,讓農民有田種、種好田、確保耕地質量有提升。
針對全國各地存在耕地非農化、非糧化的現狀,航天宏圖利用衛星和無人機遙感技術,運用人工智慧的耕地及農作物演算法快速發現耕地變化,然後採用由上至下與自下而上相結合的方式進行變化的核查,利用科技+傳統手段實現耕地的“去偽存真”,實現耕地變化的精準發現,確保耕地保有量不減少。
針對地方違法佔耕、農村建房佔耕清理等問題,航天宏圖應用“空間碼”數字關聯技術,使耕地也有了“健康碼”,從違法違規行為的發現、認定到處置整改,實現“碼上協同、碼上執行”,形成管理和監管的閉環,既能牢牢鎖住問題,讓違法違規行為無處遁形,確保耕地違法行為大幅減少,社會矛盾解決在萌芽。
航天宏圖田長制平臺,依託自主可控平臺PIE-Engine和核心技術基礎,建立創新型的“空-天-地-網”一體化立體無縫動態監測體系,提升耕地監測監管水平;建立耕地“數、線、圖”全息“一本賬”、實現耕地家底“一覽無遺”。打造耕地數量、質量、生態“三位一體”保護新格局,開創耕地保護協同共治新局面。
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