全球农情遥感速报系统20年

面向国家粮食安全的重大战略需求,1998年中国科学院建立了"中国农情遥感速报系统"(CropWatch),持续运行20年后,现已发展成为"全球农情遥感速报系统"(CropWatch)。本文重点论述了2013年建立参与式全球农情遥感监测云平台(CropWatch-Cloud)以来,所采用的农情监测体系、可定制的农情监测云平台理念以及CropWatch-Cloud在国内外的应用推广情况,介绍了技术方法与农情信息服务方式的创新与进步带来的国际影响力的提升。系统总结了全球农情遥感速报系统发展的农情监测指标、农情预警能力、作物长势综合监测方法以及众源数据支持的作物面积监测方法,论文进一步阐述了CropWatch未来的发展方向,借助众源地理信息、大数据技术等的发展,打通从地块—村—镇—县—市—省—国家—全球的体系化全链条监测,满足从农户到政府决策部门对农情信息的差异化需求。     

中国农情遥感速报系统

介绍了中国农情遥感速报系统的建设情况 ,系统内容包括农作物长势监测、农作物种植面积监测、农作物单产预测与粮食产量估算、作物时空结构监测和粮食供需平衡预警等。简要介绍了 1998年以来中国农情遥感速报系统在监测内容与监测范围、监测频率、技术发展以及质量控制与过程检验体系建立等方面的进展 ,并就中国农情遥感速报系统的发展方向提出了展望。     

遥感云服务平台技术研究与实验

遥感云服务是基于云计算技术,整合各种遥感信息和技术资源,通过互联网以按需共享的方式提供的遥感应用服务.本文在分析遥感云服务的基本模式和技术特点的基础上,阐述了遥感云服务的技术体系及关键技术,包括遥感数据云存储、遥感数据云处理、遥感应用云服务以及遥感数据云安全技术等,设计了遥感云服务平台总体架构和功能模块,并介绍了作者团队基于云计算技术研发的遥感云服务平台原型系统.该系统支持用户根据业务选择遥感数据和应用软件,在云服务平台自动部署的虚拟机上进行在线使用.实验表明,遥感云服务平台可以汇聚来自不同服务商的遥感信息、应用软件和计算资源,为用户提供一体化的按需应用服务,对于遥感技术的普及应用和产业化发展具有重要意义.     

中国农情遥感速报系统的发展与未来

结合中国农情遥感监测技术的发展, 重点介绍了“中国农情遥感速报系统”的建设背景、监测范围、监测内容、技术革新及其在农情遥感监测领域内的技术引领作用, 说明了系统运行监测结果在中国粮食决策关键期所发挥的作用, 并对粮食生产能力、精准农业及农情信息在线服务等3 个“中国农情遥感速报系统”的重点发展方向进行了展望。     

大数据时代的农情监测与预警

农情信息是世界粮农组织、各国政府、粮食贸易企业以及农场管理迫切需要掌握的信息。大数据时代的农情监测与预警正在由模型驱动向数据驱动转变,大数据正逐渐成为监测与预警的核心驱动力。伴随着农情监测与预警大数据的爆炸式增长,大数据与云计算技术的发展为农情监测与预警提供了全新的技术手段。2013年以来,全球农情遥感速报系统(CropWatch)已逐步引入聚类分析、时间序列分析、关联分析、时空变化异常诊断等大数据分析方法,并应用于业务化运行的农情监测与预警中。大数据技术提升了CropWatch的数据挖掘能力,对CropWatch农情监测与预警时空尺度的拓展以及农情监测内容的精细化起到推动作用,促进了面向需求的CropWatch农情信息与预警精准云服务的发展,促成了大数据时代CropWatch农情监测与预警技术体系的升级。未来,大数据时代的农情监测与预警将逐渐向全自动化监测、实时化精准农业管理与智能化信息服务方向发展;通过众源采集技术高效低廉的获取农情观测大数据将成为未来的发展趋势;大数据技术跨领域数据挖掘的能力,使得丰富多元化的跨界信息服务将成为大数据时代农情监测与预警的主流发展方向。大数据时代的CropWatch正在向基于大数据的农情监测与预警系统全速迈进。     

福建省多源遥感影像云服务平台设计与实现

基于云计算、大数据、对象存储、免切片等技术,依托数字福建云计算中心政务云环境搭建多源遥感影像云服务平台。在分析用户需求和云平台研究现状的基础上,结合福建省陆海卫星遥感影像统筹业务需求,设计了平台总体架构、数据架构和功能模块,探讨了平台关键技术。平台构建了多源遥感影像自动识别、实时处理、动态发布、主动推送等一体化在线服务链路,实现了遥感影像数据“即收、即处、即发布”的一站式服务,对福建省卫星影像数据和遥感技术的应用和推广具有重要意义。     

农情遥感信息与其他农情信息的对比分析

农情信息多种多样 ,来源不同 ,分散于各个部门或单位 ,缺乏相互交换与验证 ,综合分析与集成不够 ,特别是遥感信息为经济领域决策服务的渠道不通畅。为更好地应用各种信息 ,必须加强信息综合分析。对耕地面积、作物面积、作物单产、作物长势、粮食产量等几种农情信息中不同来源的信息进行了初步对比分析 ,肯定了遥感监测农情信息在客观性、时空连续性、可对比与可预测、低成本等几个方面的优势 ,同时也分析了遥感信息的不足和局限。认为遥感信息与其他信息不是互相替代的关系 ,而是互相补充、互相验证的关系。只有通过多源农情信息的综合分析和集成 ,才能更全面准确地反映农情。     

重庆市重大基础设施安全监测云服务平台设计

近年来,重庆市新建很多重大基础设施,对安全监测工作提出更高的要求.文中结合云计算技术与重庆市重大基础设施安全监测的现状,提出搭建重庆市重大基础设施安全监测云服务平台的总体思路,从物理组成、逻辑架构、功能模块3个方面对平台架构进行详细设计,并探讨平台构建的技术路线,可为建立重庆市重大基础设施安全监测系统提供参考.     

云参数法干旱遥感监测模型的完善

在原有的云参数法干旱遥感监测模型的基础上,对云参数进行时间空间修正,得到了具有时间空间普适性的新型云参数法干旱遥感监测模型。首先分析了云参数随时空变化的规律即云参数影响函数,并分析确定修正函数的函数形式,然后联合遥感数据和同步地面实测20 cm深度土壤湿度数据确定修正函数,最后通过定权方式确定改进型干旱遥感监测模型。利用FY-2C数据进行了全国范围干旱遥感监测实验,同时与传统方法的监测结果进行对比分析,认为新型模型对空间时间大尺度条件下的干旱监测结果更准确可信。     

Google Earth Engine云平台下的遥感实验教学改革与实践

以Google Earth Engine作为遥感实验教学平台,对遥感实验教学内容和方法进行全面改革,教学实践表明教学改革弥补了桌面平台不足,增强了学生的专业兴趣,提升了学生自主学习、应用开发和创新研究能力.     

Remote sensing-based global crop monitoring: experiences with China's CropWatch system

Monitoring the production of main agricultural crops is important to predict and prepare for disruptions in food supply and fluctuations in global crop market prices. China's global crop-monitoring system (CropWatch) uses remote sensing data combined with selected field data to determine key crop production indicators: crop acreage, yield and production, crop condition, cropping intensity, crop-planting proportion, total food availability, and the status and severity of droughts. Results are combined to analyze the balance between supply and demand for various food crops and if needed provide early warning about possible food shortages. CropWatch data processing is highly automated and the resulting products provide new kinds of inputs for food security assessments. This paper presents a comprehensive overview of CropWatch as a remote sensing-based system, describing its structure, components, and monitoring approaches. The paper also presents examples of monitoring results and discusses the strengths and limitations of the CropWatch approach, as well as a comparison with other global crop-monitoring systems.     

基于云平台的遥感信息公共服务研究

云平台作为云计算服务的基础架构,在计算机网络的基础上提供各种计算资源的统一管理和动态分配。文章提出的基于云平台的遥感信息公共服务,就是借助云平台先进的基础架构和管理方式,构建快速有效的遥感信息公共服务,推进遥感信息的应用和遥感信息事业的进步。文章在引进云平台技术的基础上,分析遥感信息公共服务平台的架构和关键技术,并对服务平台的应用前景和进一步研究进行展望。     

基于ArcGIS的云GIS平台设计方案研究

当前云计算技术发展迅速,已不断融入GIS应用的开发建设中,通过构建云GIS平台来提供地理信息服务逐渐成为各级政府部门的共识。本文介绍了云GIS平台的建设内容,重点提出了基于ArcGIS建设云GIS平台的设计方案。     

云GIS应用于数字城市设计与实现

针对数字城市地理空间框架建设中存在的问题,本文研究和设计实现云环境下GIS应用,构建云GIS实验环境,和传统GIS环境实验结果对比,得出结论：云GIS在基础设施框架、提高硬件资源利用率以及提供高性能的服务方面具有诸多优势,能解决现在数字城市项目建设中存在的问题,值得研究和应用推广。     

智慧广州时空云平台接口即服务的设计与实现

接口即服务是智慧城市时空云平台服务资源池中五大核心服务之一,本文以广州市为例,详细地介绍了云平台中各类服务接口的设计与功能实现,并以历史分析API和感知设备API的接口调用为例,分别实现了广州市土地利用现状图的时空回溯、气象信息在空间地图上的实时展示等功能。     

基于云计算的地灾信息服务系统设计

云计算由于其海量存储、安全可靠、节约成本等优势已被多个领域所应用.近几年,国内地质灾害频繁发生,给人们的生命财产带来了巨大的损失.如何利用云计算的优势建立起地质灾害综合服务系统,通过互联网向全国用户访问,以便更多的人查询浏览地质灾害信息,辅之以视频、图片、文字信息可以使广大用户对地质灾害有更加直观的认识.     

遥感影像中薄云的去除方法研究

薄云去除是遥感图像处理中一个常见的问题。目前,针对遥感影像薄云去除问题国内外学者提出了不少方法,本文在分析薄云去除难点的基础上介绍了几种薄云去除方法的原理并讨论了每种方法的适用范围。     

时空遥感云计算平台PIE-Engine Studio的研究与应用

随着遥感大数据时代的到来,为快速处理和分析海量遥感数据,国内外涌现了众多遥感云计算平台,使得全球尺度、长时间序列遥感数据的快速分析和应用成为可能。本文在分析国内外遥感云计算平台现状的基础上,针对大数据时代国内缺少功能完备的遥感云计算平台,且国外遥感云计算平台对国产卫星数据支持不足等问题,基于容器云技术,构建了包含国产卫星数据且集数据、算力和技术于一体的时空遥感云计算平台PIE（Pixel Information Expert）-Engine Studio,实现了脚本驱动的遥感数据的按需获取以及海量数据的快速处理。采用Landsat 8数据,以生长季植被指数NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）的计算为例,对比了本平台与GEE（Google Earth Engine）的数据处理能力。结果表明,由于计算资源的限制,本平台的计算和导出时间均比GEE稍长,但计算结果的空间分布一致,其中近68%的值均分布在（0.48,0.77）,且二者差值的95.33%集中在（-0.13,0.13）,结果较为可信。因此,本文构建的基于共享、开放的中国自主遥感云计算平台PIE-Engine Studio,可为地球科学领域的研究提供数据和算力支持,将有助于推进中国遥感云计算平台的发展进程,推动国产卫星数据在云计算平台上的应用。