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故事 2022.03.23

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)

在现代城市建设中,交通出行的便利高速,工业、建筑、农业等的高效发展,让城市人口增长、城市边界扩张日益加快,难免与自然生态与人文历史的保护等形成冲突,产生难以调和的问题。

2020年超长、超强暴雨降水引发的全国大范围洪涝灾害,也与全球变暖、厄尔尼诺等现象息息相关。城市如何与自然和谐共处,又如何传承历史文化,发扬时代精神,时空新基建能给出答案吗?

在上期栏目中,我们讲到了通过「活」地图实时检索与重构时空下的“人、车、地、物”的关系与秩序,在城市多样化场景中实现缓解出行拥堵、自动交通管理、高效治安、智能防疫的效果,来实现宏观与局部的流畅城市交通秩序。

在本期内容中,我们将探索「活」地图中的业务功能,借助日益发展的商业航天、GIS、北斗与物联网的融合力量,灵活运用空间技术,在一张「活」地图中叠加业务数据,在意外和灾难来临之际,快速制定最佳方案、及时响应;在文化传承方面,采用时空科技实时监测保护人文古迹、发扬传统文化精神;在日常管理中,有效限制和管理城市边界和人类活动的过度扩张,达到城市、自然、人文融合的可持续发展,这也构成了智能城市的完整要义与内涵延伸。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)


7、遥感VR时序地图
红色时空教育

智能城市应用场景:刚刚过去的8月1日是第93个建军节,中国工农红军成立纪念日。红色作为时代精神内涵的象征、务实的落点在于教育,呼唤有志青年挑战自我、超越自我、挑战极限、奉献社会的崇高精神。同时,革命老区也需要与时俱进,实现跨越式的大发展。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
轨迹时序地图+三维影像技术+VR视频图文的沉浸式红色教育体验 | 超擎红色时空

采用高分遥感三维空间技术构建的红色时空-长征主题教育地图,通过真实遥感三维地形与长征岁月的时空串联,在一个个长征重要地址上,观众能够如临其境地深入跟随当年革命先烈的脚步,体验他们走过的道路,同时利用VR视频的沉浸式体验参观长征纪念馆,了解长征过程中的生动故事,在震撼人心的同时,铭记红色时代精神,激发新时代建设祖国的昂扬斗志。

应用场景超擎技术优势

  • - 高分遥感影像的空间三维流畅展示,二三维一体化实时切换
  • - 三维影像与时空轨迹(LBS等)串联图文、视频、VR等泛时空数据
  • - 适用于红色人文教育、革命历史培训等场景,支持将宏观历史时空与革命老区当地场景进行虚拟互动体验式教育。


8、多源时空数据融合的实时监控地图
文旅/文物保护/历史古迹保护

智能城市应用场景:文物、历史古迹、古建筑是一种文化精神载体,通过它们可理解丰富的民族与城市文化内涵。在一定意义上,它们是城市的“历史记忆的符号”和“文化发展的链条”,见证了城市在几百年甚至上千年历史的沧桑变化。一旦破坏,难以恢复和延续。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)

以上展示的是文物监测云平台——智慧鼓浪屿。借助矢量地图与高分遥感影像(分辨率为0.5米)数据的融合应用,平台实现了对历史古迹、自然环境带等不同区域的高效分类管理与重点监控,对文物保护和历史古迹的分布进行宏观掌握,对古迹内部进行空间三维立体管理;同时,以海量历史高分卫星遥感数据为基础,利用遥感分析,可对历史古迹和自然风光带进行地域地形的生态监控。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
高分卫星遥感多时相监控历史古迹地形地域与生态环境 | 智慧鼓浪屿

通过在全鼓浪屿布设的物联网传感器,可以智能精细地监测整个鼓浪屿的异常状况,如地面沉降、火情、建筑物位移与裂隙监测等;同时,融合票务系统等数据,不仅可以实时监控游客数量,对游客进行限流,防止旅游高峰时期人流对景点造成破坏。这也相当于又给古迹加上了一层“天罗地网”的防护层。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
分布于鼓浪屿各处的物联网监测设备,数据将实时接入智慧鼓浪屿,形成更加精细全面的监控 | 智慧鼓浪屿整体解决方案

应用场景超擎技术优势

  • - 矢量地图、0.5米高分卫星遥感、物联网等多源数据融合的立体监控
  • - 与矢量地图数据结合的物联网数据实时写入分析,快速锁定建筑物异常位置
  • - 适用于历史古迹、文物、古建筑群的保护与文化旅游等场景,运用多源时空数据融合对人文古迹实现全方位与立体的监控保护。


9、多时相遥感智能分析
森林消防/水利/生态保护

智能城市应用场景:森林大火、洪灾都是自然界对人类发出的求救信号。在短时间内,需要实时预警与快速响应、科学制定解决与救援方案;而在长远来看,城市需要关注整体生态平衡的调节,限制人类活动、耕地、开发对自然造成的破坏。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
通过日新图(每日更新的高分遥感影像图)对比发现今年3月发生在四川凉山州西昌市的森林大火 | 四维地球 power by 超擎影像云

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
通过日新图(每日更新的高分遥感影像图)对比监测今年7月汛情中,江西鄱阳县在暴雨导致的鄱阳湖水位上涨后,漫圩、溃圩的实际受灾情况 | 四维地球 power by 超擎影像云

通过每日实时更新的高分遥感影像,与原有的遥感影像进行多时相对比与变化检测智能分析,能够帮助人们及早发现森林火情,对重点江河、湖泊、水库等水体进行变化监测、洪涝监测,并能快速形成应急与防控预案。在汛情中,气象局能够根据实时监测的水体变化、洪涝灾害发生的实际情况,结合地方气象进行气象灾害预警与水利方案部署。

而长时间序列下的高分遥感影像累积对比,能够帮助相关部门定期监测陆地植被覆盖与变化趋势、分析人类活动对自然界的破坏、计算水土流失面积、分析自然灾害问题成因;也能直观地呈现人类植树造林与绿化工作、退耕还林的成效;更能通过宏观大规模历史遥感影像分析全球性、流域性、地块版块的自然生态变化对本地环境的影响因素,解决长效治理的问题。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
生态保护中,通过2013到2018年间5年的高分影像对比,对裸露地块进行监控——原先的裸露地块逐渐被植被覆盖 | 超擎影像云

应用场景超擎技术优势

  • - 20TB级高分遥感影像数据2小时内快速更新、实时分析,单影像(700M)从校正到发布,1分钟内完成,应急场景实时预警;
  • - 百PB级高分遥感影像数据实时上云分发,有利于多部门利用长时间序列下的数据分析生态变化;
  • - 数据流自动化实时在线处理并发布,包括颜色表渲染、水体信息提取、植被指数计算、地形阴影提取等;
  • - 基于 AI 技术提供增值服务,包括影像镶嵌匀色、地物分类与目标检测、变化检测等;
  • - 适用于森林消防、水利、生态保护等应急场景,支持海量遥感影像短时快速更新与变化检测;支持大规模、高分辨率影像实时发布、实时在线处理、浏览、分析。


10、矢量业务地图
智慧消防/应急救援/医疗急救

智能城市应用场景:在高楼林立、车水马龙的城市中,一旦火情出现但未及时发现,火势易在密集的居住和商业区蔓延,造成人员伤亡和财产损失。同时,在城市消防、医疗救护等紧急场景下,交通、建筑条件往往并不理想,着火地区可能位于狭窄且紧密的建筑群中,专业车辆无法驶入,或消防设施遭到破坏;紧急情况出现正好遇到早晚高峰的交通拥堵时段等等。

火情、病情不等人,如何及早发现火情?又如何根据城市不同的社区、地段、地理条件,结合不同的时段,快速制定一套最优救援解决方案?

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)

数以千万的城市建筑烟雾探测器等独立火灾自动报警点构成的城市消防物联网,在矢量地图上的精确呈现与分析,能够火情发生的第一时间向消防机构发出警报,结合数字视频的综合研判确认火情,快速锁定火灾位置点后,及时出动消防救援。

基于高精度地图,叠加业务地图,如消防设施地图,紧急医疗设施、医院等专题地图,结合城市路网数据、交通数据、人口分布等实时热力呈现与分析,能够在救援途中帮助消防车、救护车实现最优路径规划;并支持预先掌握救援目的地所在位置周边人口构成和建筑物三维空间立体分布,以及最近的消防或医疗设施。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
查看着火点周围的三维空间建筑分布

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
运用室内三维地图了解着火点

在车辆赶往目的地途中,指挥部可快速调取室内地图与消防设施地图分析,运用「时空AI+人工研判」的方式,即时制定科学救援方案与路线、实时协同,便于救援队伍到达现场后便能立即开展行动。基于5G与高精度北斗定位技术,救援地图可与现场人员手持设备同步,快速指引、及时挽救人民生命与财产。

应用场景超擎技术优势

  • - 20厘米级的高精度地图实时读取
  • - 2米高精度北斗定位实时呈现分析
  • - 海量物联网数据实时呈现、实时分析,并能与高精度地图融合快速锁定精准位置
  • - 适用于消防救援、医疗救护、重要物资押运等应急场景,可提供高精度地图、北斗高精度定位、高密集时空数据及其智能分析,与城市应急场景结合的数据应用整体解决方案。


11、城市变化检测地图
违建纠察/城管/环保监察/城市垃圾私自倾倒

智能城市应用场景:城市是人们共同居住的空间,美好和谐的城市环境是城市居民共同遵守契约下的成果。违章建筑的出现、私自倾倒垃圾不仅违反了城市公约,也破坏了城市整体的科学合理规划和有序整洁的生活空间。

然而,这些违章违规行为通常都较为隐秘,单纯采用人工巡检的方式不仅效率低下、发现滞后,并易遗漏死角;而从海量遥感影像中进行人工对比研判也费时费力。如何智能化、自动化地快速巡查整个城市,并做到无一遗漏?

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超擎遥感AI:智能变化检测,遥感影像卷帘前后可见同一区域空地与人造建筑的城市变化 | 超擎影像云

在百PB级卫星遥感影像数据的实时发布、实时更新与在线全分辨率浏览的能力基础上,超擎遥感AI自动变化检测功能,能在15分钟内完成一座中型以上城市的多时相变化检测,检测准确率在90%以上,并能自动圈划出涉及变化的区域,将识别变化确定性分为高可控性、中可靠性、低可靠性三类,方便人工研判的筛选。

在该类功能中,遥感影像的分辨率(如0.5米)越高,识别正确率便越准确。超擎遥感智能AI技术,在2米分辨率遥感影像数据基础上,依然保持90%以上的准确率,扩展了可应用卫星数据范围、提高了自动监察时效性;同时支持接入无人机数据倾斜摄影定期采集构建的实景三维地图,对疑似违法建筑进行判读和现场锁定。

同时,超擎遥感AI地物识别功能,通过深度学习,能够对地面特定目标进行快速、智能识别,自动发现堆放在城市「隐秘的角落」里的工程渣土垃圾、建筑垃圾和生活垃圾等,做到及时发现、及时清运,不留卫生死角。

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超擎遥感AI:地物识别 | 超擎影像云

同时,卫星遥感智能检测的优势在于,确认涉及违章区域的高分卫星遥感影像能够作为执法依据,做到有理有据的科学治理;而在执法过后,卫星遥感还能继续紧盯执行效果,将自动化、高效率贯穿城市环境监察始末。

应用场景超擎技术优势

  • - 遥感AI智能服务,包括影像镶嵌匀色、地物分类与目标检测、变化检测等;
  • - 20TB级卫星遥感影像数据2小时内快速更新;
  • - 百PB级高分遥感影像数据实时发布共享,构建高效的城市级遥感数据中心;
  • - 适用于森林消防、水利、生态保护等场景,支持大规模、高分辨率影像


12、海量多源时空数据汇聚的国家地图
全国地理国情普查/监测

智能城市应用场景:地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系,是基本国情的重要组成部分。地理国情普查是一项重大的国情国力调查,是全面获取地理国情信息的重要手段,是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。通过一副「活」地图,国家与城市管理者不仅能够掌握地理空间紧密相连的自然环境、自然资源基本情况和特点;更能通过地理空间属性将包括自然环境与自然资源、科技教育状况、经济发展状况、政治状况、社会状况、文化传统、国际环境和国际关系等在内的各类国情进行关联与分析,从而得出能够深入揭示经济社会发展的时空演变和内在关系的综合国情。

十二张「活」地图告诉你,时空新基建如何构筑智能城市(下)
在一张地图上实现TB级-GB级的多源空间数据的融合与智能提取,以流畅展示与快速检索

超擎通过该项目处理的数据包括500GB 量级矢量国情普查数据、其中单图层数据量超过100GB,300TB 量级的0.5米分辨率高精度卫星影像数据,系统实现实时从单图层2.6亿图斑中筛选500万耕地图斑,同时支持用户任选多类型矢量要素图层组合统计,以及影像矢量融合叠加分析。系统仅配备基础服务器与工作站,即可满足所有服务的管理与发布的需要,实现了实时地图服务发布、地图浏览、地图查询、普查结果搜索、空间分析等功能。

应用场景超擎技术优势

  • - 实现了数据不预先切片即可发布服务,数据入库即发布、发布即浏览,在数据发布上,将原先需要几个月的数据处理时间提升到5天内完成(矢量数据为5天,影像数据为3小时);
  • - 解决了空间数据存储、读取、分析、传输、呈现等各环节性能瓶颈,TB级数据秒级体验;
  • - 实现了海量空间数据的实时更新维护;
  • - 适用于国家级、省市级的自然资源调查、国情地理普查等大规模基础地理信息数据实时发布、实时效果展示场景,解决系统性能瓶颈。

时空新基建能为城市构建的智能化场景还有很多,本期就告一段落。相信还有很多行业、城市生活场景等待着超擎去发掘并运用时空智慧去解构和重建,也欢迎大家留言告诉我们你心目中的智能城市场景或者未来生活。

下期,超擎将带大家探寻高精度地图与时空算力融合构建的可运行未来。欢迎关注超擎,第一时间掌握最前沿的时空科技资讯与最形象易懂的时空应用案例。

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