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PIE
遙感圖像處理平臺PIE

1. 產品概述
PIE(Pixel Information Expert)是航天宏圖自主開發的一款專業的遙感圖像處理軟件,在對遙感應用客戶進行充分調研,認真分析國內外優秀遙感圖像處理軟件優缺點的基礎上研制開發。PIE提供了面向多源、多載荷(光學、雷達、高光譜)的遙感圖像處理、輔助解譯及信息提取功能,是一套高度自動化、簡單易用的遙感工程化應用平臺。

IE采用多核CPU并行計算技術,大幅提高了軟件運行效率,能更好的適應大數據量的處理需要;采用組件化設計,可根據用戶具體需求對軟件進行靈活定制,具有高度的靈活性和可擴展性,能更好的適應用戶的實際需求和業務流程。PIE已廣泛應用于氣象、海洋、水利、農業、林業、國土、減災、環保等領域。



2. 產品特色
?自主知識產權
自主研發,集成公司多項核心技術,擁有完全自主知識產權
?本地化程度
完美支持國產衛星數據的加載顯示、預處理及信息提取;支持的國產衛星包括GF1-2、ZY3、ZY1-02C、HJ 1A/1B等陸地衛星、FY1-4系列氣象衛星、HY1-2系列海洋衛星等
?高效高精度的遙感圖像預處理
遙感圖像預處理功能算法先進、工程化程度高,可實現流程化、自動化批量生產
?支持群判讀
預置多種任務拆分策略,可對大場景數據解譯任務進行邏輯劃分,實現任務區分工協作,判讀解譯成果即時共享
?二次開發方便快捷
SDK功能體系完備,底層效率優化,標準化水平高
?底層函數庫支持國產操作系統
目前底層函數庫已基本完成跨平臺編譯,支持國產操作系統
?界面友好、操作簡單

3. 產品功能
3.1. 支持多種柵格、矢量數據的讀取與顯示
柵格文件類型包括GeoTIFF(*.tif、*.tiff)、ENVI IMG、ERDAS IMG、ERDAS LAN、HDF、MrSID、BMP、JPG等;
矢量文件類型包括ESRI Shape(*.shp)、MAPINFO File(*.mif、*.tab)等;
采用插件式擴展機制,可擴展讀取更多的數據格式。
3.2. 靈活可定制的圖像渲染方案
具有多種衛星遙感數據,柵格數據的顯示增強處理能力,以自動或人機交互的形式提供自由組合的圖像增強處理功能;

可根據不同衛星、不同傳感器、不同季節、不同地域和不同關注對象預先定制圖像增強方案,加載圖像時快速凸顯關注信息。



火情增強前后對比(左:增強前;右:增強后)
3.3. 完備的遙感圖像處理算法
擁有200多個通用的基礎遙感圖像處理功能,涵蓋了遙感影像預處理、基礎圖像處理、綜合判讀解譯、專業擴展模塊、空間建模及專題制圖輸出等,可提供從數據準備到專題圖表生成的一體化解決方案;

在多年項目經驗基礎上,積累了氣象、減災、農業、林業、水利等多套行業應用插件包。



3.4. 高效高精度的遙感圖像預處理功能
輻射校正功能:根據衛星名稱及元數據文件自動讀取輔助信息,輸入參數少,操作簡單;基于大氣輻射傳輸模式,內置氣溶膠光學厚度反演方法,處理精度高;事先生成針對不同衛星數據大氣校正的查找表,校正速度快;

圖像配準功能:圖像匹配可以柵格(單景影像或多景影像)、服務(ArcGIS發布的服務、天地圖服務等)為基準,實現不同源、不同時相、旋轉扭曲等困難條件下的影像間完全自動匹配;采用了多種粗差剔除方法,可完全、自動剔除誤差點,匹配精度可達亞像元級;



圖像配準
圖像融合功能:提供多種圖像融合方法,融合結果紋理清晰,色彩飽滿;PanSharp融合利用最小方差技術對參與融合的波段值進行最佳匹配,減少融合后的顏色偏差;

圖像鑲嵌功能:采用先進的接縫線尋址策略,自動尋找最優鑲嵌線,智能羽化緩沖區計算,過渡自然。



圖像鑲嵌(注:藍色為圖層邊界,紅色為自動生成的鑲嵌線)


3.5. 強大的判讀解譯能力
在判讀解譯過程中注重人機和諧,充分結合信息自動提取和人工研判兩種解譯模式;

在判識結果分析應用中,充分發揮空間信息綜合統計、查詢、測量、可視化分析以及智能制圖和報表輸出能力,為快速獲取解譯成果提供支持。



3.6. 可視化的空間建模工具

在空間建模工具中,可以根據所要定制流程的需求,從工作空間欄里拖拽所要使用的處理功能節點到視圖工作區,然后將其按指定的規則連接形成所需的處理流程;可對定制好的流程進行測試、驗證和執行,并支持流程的導出、管理、批處理等操作。



3.7. 基于模板的專題圖表生成

軟件支持制圖環境與判讀環境無縫連接,可根據信息提取類型、地圖比例尺和制圖區域地理特點等要素,按照專業模板相關制圖規范,對數字化的制圖要素進行選取、放置和編輯等操作,并快速形成專題圖。面向用戶不同的業務需求,提供分析創建與修改不同類型專題產品自定義標準模板功能,利用自動填圖規則與編輯技術,可實現同類業務專題產品的信息快速加載與刪除、注記快速生成與修改、圖例及說明信息快速自動生成與修改、不同圖層多種注記的空間位置自動優化擺放、字體型號與大小的自動優化調整等。



3.8. 集群式并行處理
具備并行計算的能力,支持多CPU、CPU多核以及多GPU的并行處理和分布式處理,可實現海量影像數據的高效處理;
利用負載均衡技術優化作業任務分配,100%利用所有計算節點的處理能力,使集群中所有處理計算機生產效率最大化,有效避免計算機過載或空轉情況的發生;

該集群式并行處理技術在設計時充分考慮了對云環境的適應性,可在不經過任何改造的情況下直接部署到云端應用。



3.9. 二次開發
SDK采用“微內核+插件”式架構開發,微內核包含了插件開發所需遵循的標準規范,所有插件在此標準規范的基礎上進行研發,降低模塊間耦合性,增進系統穩定性;
SDK采用COM組件式封裝,支持多語言(C++、C#等)、向導式的快速二次開發,支持python、lua等腳本語言的快速開發;
二次開發功能加載過程簡單,方便用戶根據不同需求對系統進行靈活定制。
4. 典型案例
4.1. 氣象行業
?氣象數據處理與顯示
星載降水雷達數據預處理及產品生成、風廓線雷達資料處理、大氣沙塵反演、衛星云圖
?災害監測

火情、沙塵、大霧、城市熱島、藍藻?



大霧監測


4.2. 海洋行業
?海洋災害監測
海冰監測、海上溢油監測、赤潮監測
?海洋環境監測
海洋水色監測、海洋水溫監測、海洋動力場監測
?海上典型目標檢測

石油平臺檢測、艦船檢測



海洋動力場監測


4.3. 水利行業
?水資源監測評價和管理
地表水監測、水庫蓄水量評價、渠系提取、工程控制面積識別、實際灌溉面積監測
?水旱災害監測

洪澇監測、干旱監測



河套灌區實際灌溉面積監測


4.4. 農業行業
?農作物監測
農作物種植面積監測、農作物長勢監測、農作物產量估算
?農業災害監測

農業干旱監測、農業冷害監測、農業病害監測



河北省衡水市饒陽縣和武邑縣農作物分類


4.5. 林業行業

?森林資源清查與動態監測
林業用地變化監測、地塊識別、成林提取、森林類型分布提取、天然林變化監測


4.6. 國土行業
?土地資源管理

土地利用動態監測、新增建設用地自動提取、土地覆蓋變化檢測





邢臺市遙感影像與分類結果


4.7. 減災行業

?災害監測
洪澇、干旱、滑坡泥石流、地震、火災、積雪、凍害……
?災情評估

重要道路損毀監測、房屋監測、災民安置點監測





災害監測


4.8. 環保行業

?大氣環境監測
霧霾監測、PM2.5監測
?水環境監測

葉綠素a濃度反演、懸浮物濃度反演、透明度反演



PM2.5監測
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