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高分黑龙江中心简介

  高分辨率对地观测系统黑龙江数据与应用中心成立于2014年1月,中心依托黑龙江省国防科学技术研究院管理和运行,是国家国防科工局正式批准的首批高分区域中心,也是东北地区唯一承担高分数据的获取、管理和分发职能的专业机构。

高分黑龙江中心建设

  自成立以来,中心不断加强自身能力建设,为开展高分数据应用服务提供支撑。中心目前已完成网络架构优化,网络出口带宽升级至百兆,并部署了专业的数据存储、处理服务器和应用系统,具备了良好的数据接收、存储和处理能力;搭建了高分应用成果展示系统,成为科普高分遥感知识、宣传高分应用成果的重要窗口;与中国航天科技集团503所、哈尔滨工业大学、东北农业大学等高校和科研院所联合组建高分应用实验室,在地物关键信息提取、地物反演、地物光谱信息分析等方面进行共性及关键技术攻关。
  
  在数据服务方面,中心已为全省26家单位分发高分数据和提供增值服务,共分发数据近5000景次。高分数据已广泛的应用于农作物长势分析、灾害分析、农业保险理赔、林业资源调查、森林防火、国土执法、水利监测、智慧城市建设等领域,大幅提升了我省各行业信息的管理水平。
  
  为大力推动高分数据应用,中心也在积极探索高分数据与(移动)互联网、物联网、北斗导航、地理信息系统等新技术的关联应用及商业模式,催生基于位置信息的新型业态加速生成,使高分应用成为服务于我省社会和经济发展的重要手段。
  

高分黑龙江中心展示

中心选取了GF-1卫星数据在农业、林业、水利、国土资源、城市建设等领域的典型应用成果,体现了GF-1卫星在区域行业应用方面所发挥的重要作用,已成为我省遥感应用中不可或缺的优质数据源。
  

目录

第一部分 农业
第二部分 林业
第三部分 水利
第四部分 国土资源
第五部分 城市建设


  农业


  农业是对地观测卫星数据的重要应用领域之一。农业遥感将遥感技术与农学各学科技术结合起来,成为农业发展服务的一门综合性很强的技术。

  本专题选取了农业遥感应用中的两个主要方面:农业资源调查和农作物长势监测与估产。农业资源调查主要包括作物分类、耕地分布调查、地籍管理、作物种植结构调查、作物品质监测等;农作物长势监测与估产是利用遥感手段对不同生长期的作物长势状况进行监测、分析,进而对作物产量进行估测以及施肥指导。

  本专题选取了GF-1卫星数据在农业领域的典型应用成果,体现了GF-1卫星在农业方面所发挥的重要作用,已成为我国农业遥感中不可或缺的优质数据源。

  黑龙江省耕地分布图

  将黑龙江省耕地分为水田、旱地两类,可以为种植业结构调整、基本农田保护、粮食安全等研究提供数据支持。


    

  富锦市设施农用地分布图

  基于遥感目视解译及野外调查,提取并生成了富锦市包含育秧棚、晾晒场、农机站等的设施农用地分布图。


2014年黑龙江省富锦市设施农用地分布图

    

  黑龙江省农垦牡丹江管理局云山农场作物长势监测

  依据归一化植被指数(NDVI)的差异,对黑龙江省农垦牡丹江管理局云山农场的三个不同生长期作物长势进行监测,结果显示高分影像能准确地监测作物的长势情况。



  
2014年7月2日
  

  2014年8月9日
  

  2014年8月29日
  

  黑龙江省农垦宝泉岭农垦管理局军川农场耕地资源调查

  利用GF-1 16m影像数据,将各地块分块调查进行地籍管理,有利于耕地信息的管理应用。


  2014年宝泉岭农垦管理局军川农场耕地资源调查情况图

   

2014年9月20日
  

    2014年9月24日
  
  

2014年9月28日

  五常水稻收获进度监测

  对比分析不同时期的GF-1影像,通过影像色调的变化获取水稻收获进度情况。


  2014年黑龙江省农作物种植结构分布图

  建三江分局作物种植结构调查

  利用GF-1数据采用监督分类方法,获取建三江分局作物种植分布情况。


  建三江分局2014年作物种植分布图
  

  2014年黑龙江省建三江农场水稻品种分布图

  黑龙江农垦前进农场水稻产量遥感预测

  依据GF-1影像光谱信息,并结合地面实测调查数据,通过反演对前进农场水稻产量进行遥感预测。


  2014年黑龙江省农垦前进农场水稻产量遥感预测图

  黑龙江农垦前进农场水稻品质空间分布图

  利用2014年9月GF-1影像数据,监测水稻水分105/135、蛋白质和直链淀粉含量综合品质


  2014年黑龙江农垦前进农场水稻品质空间分布图
  

  农业保险应用

  利用卫星遥感技术的大范围、客观准确等优势以及地理信息技术的时空分析能力,基于B/S架构建设农业保险投保与灾害综合评估应用系统,实现投保信息采集、代办机构评价、受灾评估、专题制图等功能,形成“按图投保”和“按图理赔”的业务化应用能力,与核心业务系统对接,保障投保理赔相关业务的信息准确性,提高业务人员工作效率,树立行业标杆。目前,GF-1数据已经成为阳光农业相互保险公司业务应用的主要数据源。


林业


  卫星遥感技术在林业中的应用主要有:森林资源调查、林地斑块变化监测、森林蓄积量估测等方面。随着遥感技术的发展和林业遥感研究的不断深入,林业遥感应用逐步从定性走向定量,从试验走向实际生产。本专题选取了GF-1数据在林业中的典型应用成果,展示了对地观测卫星在林业中的应用能力和潜力。


  林业小斑地块变化监测

  采用不同的两期数据对林区森林资源变化情况进行监测,确定出因占地、开垦、森林采伐、森林灾害等造成影像特征变化的地块。


  

  前期:2009年9月TM影像数据       后期:2013年9月GF-1影像数据

  

 

  前期:2013年RE影像数据            后期:2014年GF-1影像数据

  带岭凉山区森林小斑边界遥感区划

  采用了边界控制下的多尺度分割和分层分类方法进行小斑遥感区划。区划结果与人工勾绘结果的吻合度在75%以上,提高了小斑边界提取效率与精度。


    

  黑龙江省森林资源调查

  利用GF-1 16米分辨率的宽幅影像数据,采用计算机监督分类方法,编制了包括阔叶林、针叶林、灌木林、混交林等类型的森林资源类型分布图,调查了黑龙江省的林业资源状况,节省了大量的人力物力。

  森林蓄积量遥感定量估测

  利用GF-1 16米分辨率的宽幅数据,结合国家连续清查数据、DEM、土地覆盖分类图等开展了黑龙江带岭地区森林蓄积量定量估测。


  GF-1 宽幅16m数据叠加固定样地数据                     森林蓄积量估测结果

    

  松岭林业局森林火情监测

  利用GF-1宽幅数据,依据影像光谱特征对松岭林业局2013年10月23日因计划烧除产生的烟进行探测。



  

  

水利


  遥感技术在水利领域的应用主要有:水资源调查、水环境监管、水面监测、冰情监测、大型水利工程监控以及河湖执法管理。自20世纪80年代以来,我国水利遥感部门利用3S技术在水资源调查、水污染监测与调查等方面进行了大量的研究与应用,取得了丰硕成果。随着我国航天技术的发展,国产对地观测卫星数据源日益丰富,在水利领域应用中所扮演的角色也越来越重要。本专题选取了GF-1卫星数据在水利领域的成功应用案例,展示了高分卫星在水利应用领域的能力。

  黑龙江黑河市区段流域冰情监测

  利用GF-1 2m融合影像对黑龙江省界河冰情进行监测,能够很好地显示界河冬季冰情状况。


2014年3月28日黑龙江黑河市区段流域冰情状况图

  

  黑龙江2013年大洪水遥感监测

  通过观测GF-1卫星影像,显示黑龙江下游河道水面宽度一般在6~10公里,比常年平均水面宽度大范围扩大。


2013年8月15日黑龙江洪水抚远站上游河段GF-1号卫星影像


  俄罗斯伯力河段行洪能力分析

  洪水期间伯力河段大桥上、下游水面均大幅变宽,洪水来量大,但桥梁跨越处由于地形因素,行洪断面急剧缩小,对水流形成瓶颈,泄洪能力小,严重影响了河道行洪,从而致使抚远河段长时间维持高水位。


‘哈巴罗夫斯克’(伯利)


  哈尔滨阿什河水体污染监测

  依据水体光谱反射率的差异,对哈尔滨阿什河的四个不同时期水体污染情况进行监测。


  

  

  

国土资源


  国土资源领域对卫星遥感的需求主要体现在三个方面:(1)土地资源管理,包括土地利用动态监测、土地利用监管、基础地理资料更新等内容;(2)地质环境调查,包括遥感地质解译、区域生态地质调查等内容;(3)矿产资源勘查,通过矿化蚀变信息提取,对矿产资源的种类、分布、构造等信息进行遥感监测,形成相应的图件及信息系统。

  
  本专题选取了GF-1卫星数据在我国国土资源领域的典型应用成果,体现了对地观测卫星在国土资源遥感方面所发挥的重要作用。


  黑龙江省土地利用现状图

  黑龙江省土地利用现状图是以LUCC分类体系为标准,将黑龙江省土地利用类型分为耕地、林地、草地、水域、城镇工矿居民用地、未利用土地6大类,能够较详细准确反映出黑龙江省土地资源的空间分布及变化状况。


  

  


  黑龙江省居民点分布图

  将黑龙江省居民点划分为城镇、农村、独立工矿三种类型,能够进行城镇居民点时空格局分布研究、居民点体系布局优化研究、城乡居民点转型等相关研究。


  


  富锦市土地变更调查

  利用遥感影像进行土地变更调查能够实时、方便、精确地获取土地利用类型的变化信息。利用富锦市2009年的SPOT-5卫星影像和2013年的GF-1卫星影像,对比两个时期的影像可以有效的获得该地区居民点扩张和居民点复垦信息。


  

  富锦市2009-2013年居民点扩张图                  富锦市2009-2013年居民点复垦图

黑龙江省富锦地区的土地变更调查

  


  建三江分局2014年土地利用现状图

  建三江土地利用现状图是以LUCC分类体系为标准,利用监督分类方法,采用GF-1影像数据将黑龙江省土地利用类型分为水田、旱地、林地、草地、河流、湖泊、水库、滩涂、农村居民点和沼泽地等10类,能够较详细准确反映出建三江分局土地的空间分布状况。


  

  

2014年黑龙江农垦建三江分局土地利用现状图

城市建设


  随着我国城市化进程的加快,城市建设对卫星影像数据,尤其是高分辨率影像数据的需求越来越大。城市建设方面的遥感应用主要包括城市土地利用调查、城市规划、重点工程建设监控等方面。由于城市用地类型多样,支离破碎,因此城市建设对卫星载荷的空间分辨率有较高要求。此外,利用遥感数据和GIS技术,还可以实现基于真实世界的三维景观,直观重现城市面貌,为城市管理部门提供可视化的决策手段。本专题选取了GF-1卫星数据在城市建设领域的应用成果。国产对地观测卫星在城市建设领域具有广阔的应用前景。


  哈尔滨城市建筑变化监测

对比2009年的SPOT-5和2014年的GF-1卫星影像,可以监测哈尔滨建筑的变化情况。
哈尔滨市道外区哈一机文化宫建筑监测

  

  2009年5月                           2014年4月

监测结果:建筑被拆除
哈尔滨市道里区伪满洲赤十字医院旧址监测

  

  2009年5月                           2014年4月

监测结果:消失(旧址被新建筑取代)


  高分影像道路及机场提取

  利用高分一号2米分辨率全色影像,经过影像分割、特征提取以及形态学后处理,得到完整的道路和机场信息。


  哈尔滨太平机场提取

  

  

  原图                          提取结果
  

   道路提取结果
  

  

  原图                          提取结果
  


  城市地物变化检测

  针对GF-1多时相高分辨率遥感影像特点,深入研究多时相影像间的差异变化过程,综合应用机器视觉领域在人类视觉注意机制方面的研究成果,实现了变化检测结果从区域级到目标级的提升。


  

  2015年3月25日             2015年3月16日
  

  

  增加的变化                 减少的变化