2025-04-04
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2024年水利部下發(fā)《數(shù)字孿生水利“天空地水工”一體化監(jiān)測感知夯基提能行動方案(2024—2026年)》的通知,明確“天基”主要利用光學(xué)遙感、SAR(合成孔徑雷達(dá))等技術(shù)裝備,實現(xiàn)大尺度全局監(jiān)測感知;重點發(fā)展水利雷達(dá)遙感衛(wèi)星,提升全天時、全天候監(jiān)測及智能支撐能力;及時提供動態(tài)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù),支撐智慧水利2+N業(yè)務(wù)應(yīng)用。
航天宏圖成立以來,始終堅持在遙感上中下游產(chǎn)業(yè)鏈耕耘,打造水利遙感全鏈條服務(wù)能力,夯實水利“天基”能力。
面向全國各大流域、全天各時段、多云多雨期的監(jiān)測需求,航天宏圖水利遙感需構(gòu)筑強(qiáng)大的“天基”監(jiān)測能力,高分辨率、高重訪周期和衛(wèi)星數(shù)量是其重要應(yīng)用條件。
自建“女媧星座”,構(gòu)建自主數(shù)據(jù)源優(yōu)勢。航天宏圖女媧星座是全國規(guī)模最大的商業(yè)雷達(dá)遙感星座,共計劃發(fā)射114顆遙感衛(wèi)星(68顆雷達(dá)衛(wèi)星和46顆光學(xué)衛(wèi)星),實現(xiàn)全球分鐘級重訪、全國天級覆蓋、全球周級覆蓋,兼具物聯(lián)網(wǎng)通信、導(dǎo)航定位增強(qiáng)、載荷托管等“通導(dǎo)遙”一體化服務(wù)能力,推動我國對地觀測能力達(dá)到全球領(lǐng)先水平。目前,女媧星座在軌衛(wèi)星數(shù)量已達(dá)12顆,平均重訪時間小于5.6小時,分辨率優(yōu)于1米,可為洪澇災(zāi)害監(jiān)測、突發(fā)涉水事件、水利工程安全監(jiān)測、水資源管理等業(yè)務(wù)提供全天時全天候的監(jiān)測服務(wù)。
合作生態(tài)整合,拓展衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源。航天宏圖致力于遙感數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用服務(wù),是國內(nèi)早期與主流衛(wèi)星資源開展合作、數(shù)據(jù)資源對接的公司之一。遙感云服務(wù)平臺可接入國內(nèi)外公益衛(wèi)星資源和部分商業(yè)衛(wèi)星資源,包括了高分系列、Landsat系列、哨兵系列、MODIS等公共衛(wèi)星數(shù)據(jù)。此外,整合高精度氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù),推動水利氣象數(shù)據(jù)深度應(yīng)用。
基于自主研發(fā)的PIE系列產(chǎn)品,航天宏圖構(gòu)建了水利遙感全鏈條智能服務(wù)體系,依托PIE-Engine遙感云計算服務(wù)平臺形成國產(chǎn)化技術(shù)矩陣,實現(xiàn)對光學(xué)、雷達(dá)、高光譜等各類遙感數(shù)據(jù)的自動化預(yù)處理、標(biāo)準(zhǔn)化治理及批處理,完成自動識別和智能解譯,并根據(jù)需要生成水利專題圖件,滿足智能識別分析需求。
基于融合多源遙感數(shù)據(jù)和多元智能分析服務(wù)能力,水利遙感監(jiān)測可支撐水旱災(zāi)害防御、水資源管理與調(diào)配、水利工程建設(shè)和運(yùn)行管理、河湖管理等多類場景監(jiān)管,保障江河湖庫整體安全。
“宏圖一號”初露鋒芒,應(yīng)急支撐全天候防汛安全。2024年汛期,“宏圖一號”在全國累計開展應(yīng)急監(jiān)測300余次,交付數(shù)據(jù)達(dá)6000余景,覆蓋范圍涵蓋北京、上海、遼寧、湖南等23個省、直轄市、自治區(qū),支持保障了全國汛期的多項應(yīng)急監(jiān)測任務(wù)。
2024年6-9月份主汛期,女媧星座宏圖一號支持全國各大區(qū)域水旱災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測
在洪災(zāi)全過程監(jiān)測,基于SAR衛(wèi)星與光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的水體自動提取技術(shù)、土地利用自動分類技術(shù)、變化檢測技術(shù)等,實現(xiàn)災(zāi)前河道阻礙行洪構(gòu)建物遙感監(jiān)測、災(zāi)中堤防漫溢與蓄滯洪區(qū)運(yùn)用等情況監(jiān)測、災(zāi)后損毀面積監(jiān)測評估等。
工程形變睹全局,時序累積監(jiān)測早預(yù)判。利用同源同軌道長時序SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù),采用時序InSAR技術(shù),可對水庫大壩及周邊水利工程全域以及江河湖庫岸坡進(jìn)行形變監(jiān)測,形成壩體形變速率圖和累積形變量時間曲線圖,為水庫壩體、堤防、岸坡等的穩(wěn)定性分析和預(yù)警提供依據(jù)。
水資源變化表象多,遙感反演見端倪。在水資源變化監(jiān)測過程中,利用中高分辨率衛(wèi)星影像,采用水體智能提取技術(shù),開展江河湖庫等水資源變化監(jiān)測、河湖岸線監(jiān)測、有水無水河流監(jiān)測,獲取地表水體的分布范圍、形態(tài)變化、季節(jié)變化、水域開發(fā)利用變化、高原冰湖變化和寒地冰凌變化等信息。也可基于多源、多光譜遙感數(shù)據(jù),對河湖水體水質(zhì)進(jìn)行水質(zhì)反演,包括葉綠素a、懸浮物、濁度、透明度、藍(lán)藻水華、富營養(yǎng)化等水質(zhì)參數(shù)。通過水利遙感觀測的江湖湖庫變化信息,分析反演自然與人類的運(yùn)行特征和相互影響。
河湖四亂禁不止,難逃遙感自動查?;谀繕?biāo)檢測器、深度學(xué)習(xí)跟蹤器以及輕量級的跟蹤器,可實現(xiàn)多類別多目標(biāo)的實時檢測與跟蹤。針對河湖四亂中的多場景和多目標(biāo),可解決常見的河湖“四亂”問題,自動識別非法采砂、岸線侵占等違規(guī)行為,準(zhǔn)確率高于80%。
從流域水旱災(zāi)害防御到水利工程形變監(jiān)測,航天宏圖以水利遙感技術(shù)助力水安全監(jiān)測立體化、智能化。未來,隨著通導(dǎo)遙一體化女媧星座和水利SaaS服務(wù)平臺的全面部署,航天宏圖將助力水利管理進(jìn)入全球監(jiān)測、實時仿真的新紀(jì)元,讓每滴水的旅程都可追溯,每處水利工程都智慧互聯(lián),真正實現(xiàn)看清水、管好水、用好水的治水愿景。