CASEarth Databank

2019年1月20日14:56:14CASEarth Databank已關閉評論 200 views

CASEarth Databank


CASEarth Databank系統提供長時序的多源對地觀測數據即得即用產品集,包括1986年中國遙感衛星地面站建設以來20萬景(每景12種產品,共計240萬個產品)的長時序陸地衛星數據產品,基于高分衛星1/2、資源3號衛星等國產高分辨率遙感衛星數據制作的2米分辨率動態全國一張圖,利用高分衛星、陸地衛星等國內外衛星數據制作的30米分辨率動態全球一張圖,以及重點區域的亞米級即得即用產品集等。

基本信息

網站名稱 CASEarth Databank
學科類型 數據服務系統
網站分類 科研數據
國家地區 ?中國
收錄時間 2019-1-20
網站地址 http://databank.casearth.cn/

詳細介紹


CASEarth Databank系統提供長時序的多源對地觀測數據即得即用產品集,包括1986年中國遙感衛星地面站建設以來20萬景(每景12種產品,共計240萬個產品)的長時序陸地衛星數據產品,基于高分衛星1/2、資源3號衛星等國產高分辨率遙感衛星數據制作的2米分辨率動態全國一張圖,利用高分衛星、陸地衛星等國內外衛星數據制作的30米分辨率動態全球一張圖,以及重點區域的亞米級即得即用產品集等。該系統制定全球遙感數據產格網規范,自主研發了高效的對地觀測數據引擎Databox,引入人工智能等先進技術,面向一般用戶、行業用戶和科學家用戶,提供不同層次的對地觀測數據分析與信息挖掘服務。未來,用戶不僅可以利用其數據、計算和技術來實現應用,也可以上載多源數據,嵌入算法模型,并結合系統資源來完成特定的專題信息挖掘、知識發現和融合決策。

項目背景

人類借助航天、航空對地觀測平臺實施對地球不間斷的觀測,獲取客觀反映地球表層狀況、現象、過程及其空間分布的衛星數據和信息,服務于經濟建設和社會發展。以對地觀測技術為核心的空間大數據已成為國家基礎性和戰略性資源,在國民經濟、社會發展和國家安全中發揮著不可或缺的作用。當前,全球綜合對地觀測信息已服務于糧食安全、國土調查、氣候變化、環境污染、疾病爆發、生態功能退化和貧困等領域,在國民經濟發展、國家戰略決策和國計民生保障方面的作用日益凸顯。在遙感衛星方面,我國于2010年啟動實施“高分辨率對地觀測系統”重大專項,目前已經發射了高分1號、2號、3號、4號和6號等衛星,2020年前還將發射十余顆高分辨率遙感衛星,從而建成高空間、高時間、高光譜分辨率的對地觀測系統。另外,資源衛星、測繪衛星和環境衛星等也持續不斷地獲取地球觀測數據。近年來,北京二號和吉林一號等商業衛星星座的先后發射進一步豐富了我國對地觀測系統的內涵。可以說,我國對地觀測進入了一個新的紀元,衛星遙感數據獲取能力大幅提升,每天都有海量的數據被接收、處理、存檔和分發。然而就應用而言,新時期行業應用對對地觀測數據處理及服務的效率提出了更高的要求,因此需要在系統平臺、智能算法、服務模式等方面開展對地觀測大數據處理與服務的創新性研究。人工智能的發展,為遙感大數據智能處理與認知創新提供了新契機,將人工智能技術和對地觀測大數據進行有機結合,將有助于提高遙感數據處理的智能化水平和信息挖掘效率。Google Earth Engine、Data Cube就是在這一背景下發展起來的數據-計算-服務一體化的遙感信息服務新模式,其先進性和優點已逐步被實踐證明。因此,面向地球大數據工程的服務需求,結合中國遙感衛星地面站唯一的歷史存檔陸地衛星遙感數據,研究數據、計算及服務一體化的系統解決方案,研制具有自主知識產權的CASEarth DataBank服務系統,從內容和形式上改變傳統衛星數據服務模式,有助于遙感衛星“大數據”向空間信息和地學知識高效轉化,對促進人工智能與遙感信息處理等多學科交叉融合和科技創新,具有重要的科學意義。

CASEarth DataBank系統數據引擎模塊

CASEarth DataBank系統數據引擎模塊主要提供時序對地觀測數據高效訪問功能,并提供統一數據接口,該模塊:

  • 提供統一的元數據數據組織方式和RTU數據的剖分存儲規則,使原始分辨率、長時間序列的海量數據能夠快速被存儲和操作,形成虛擬數據集;
  • 支持在虛擬數據集中補充數據質量字段,使所有數據質量均能量化測量;
  • 支持大規模多源對地觀測數據的快速注入及更新功能,包括多源衛星柵格數據、矢量數據或表格數據;
  • 可根據數據集名稱或標識號從海量時序對地觀測數據中高效檢索到需要的數據集,并按時間范圍、空間范圍、云量特征等要素條件對檢索到的數據集進行過濾;
  • 提供標準化的柵格數據高維矩陣接口,以存儲包括空間維度、時間維度、波段維度在內的多維數據信息;
  • 在存取調度時,通過一個包括元數據類型、數據集類型、數據集、數據集源、數據集位置等的多元組合表結構,形成組合JSON文檔,完成對數據的交互操作。
  • 提供數據檢索、數據讀寫、數據操作的標準化API接口,支持Python腳本語言。

CASEarth DataBank系統計算及可視化引擎模塊

計算引擎

CASEarth DataBank系統計算引擎模塊主要提供并行計算環境和豐富的算法資源庫,該模塊:

  • 提供對地觀測數據(包括柵格數據和矢量數據)的并行處理,支持高性能服務器部署,支持全國衛星數據展示和處理;
  • 提供高效的集群資源管理和任務調度機制,支持即時分析、在線分析以及離線分析等大數據服務需求響應;
  • 提供RESTful的Web服務,支持地圖數據基礎交互功能;
  • 提供常用的地圖服務和操作API,包括獲取圖層信息、添加/刪除圖層、獲取/設置當前分辨率、獲取/設置中心點坐標、獲取地圖范圍等;
  • 提供用戶自定義的應用編程接口(API)編寫,支持Python語言調用數據引擎和計算引擎資源,實現對地觀測數據的處理和分析,實時展示結果。
  • 提供對地觀測數據的常用原子計算操作,包括通用數學運算算法、柵格數據的常用原子計算操作、矢量數據的常用運算;
  • 提供不少于20個常用圖像處理算法接口、遙感影像分析接口。
  • 提供通用機器學習和數據挖掘算法,包括統計回歸模型、SVM分類模型、神經網絡模型、卷積深度神經網絡4類機器學習及數據挖掘算法。
  • 提供至少3項數據驅動的基于深度神經網絡的遙感影像處理應用,包括道路自動提取、森林檢測、城市信息提取。

可視化引擎

CASEarth DataBank系統可視化引擎模塊主要用于提供交互式的在線開發環境以及數據的可視化分析工具,該模塊:

  • 集成地圖技術,為地理空間數據提供交互式顯示功能,并提供多維對地觀測數據的時序展示;
  • 提供幾何形狀繪制工具,可交互地在地圖窗口中繪制添加或編輯點、線、面特征;
  • 提供云端項目管理、算法管理、數據管理、代碼編輯器、地圖可視化、圖表可視化功能;
  • 提供Python代碼編輯界面,提供代碼語法高亮、錯誤提示和補全功能;
  • 提供自動繪圖功能,自動選擇所選數據或結果的圖表展示,包括散點圖、直方圖、網絡圖等。
  • 支持普通用戶功能,提供既有數據及結果產品的查詢、加載、交互式展示、報表統計分析等功能;
  • 支持專業用戶功能,利用已經定制好的專業模型,根據用戶選定的數據集、時間范圍、空間范圍進行實時計算并顯示結果,提供報表統計分析、信息挖掘;
  • 支持科學家用戶功能,提供豐富的應用程序開發接口(API),提供Python腳本在線編輯器,同時集成地圖服務功能。

 

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附加資料


 

參考資料


 

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