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PIE
遥感图像处理平台PIE

1. 产品概述
PIE(Pixel Information Expert)是航天宏图自主开发的一款专业的遥感图像处理软件,在对遥感应用客户进行充分调研,认真分析国内外优秀遥感图像处理软件优缺点的基础上研制开发。PIE提供了面向多源、多载荷(光学、雷达、高光谱)的遥感图像处理、辅助解译及信息提取功能,是一套高度自动化、简单易用的遥感工程化应用平台。

IE采用多核CPU并行计算技术,大幅提高了软件运行效率,能更好的适应大数据量的处理需要;采用组件化设计,可根据用户具体需求对软件进行灵活定制,具有高度的灵活性和可扩展性,能更好的适应用户的实际需求和业务流程。PIE已广泛应用于气象、海洋、水利、农业、林业、国土、减灾、环保等领域。



2. 产品特色
?自主知识产权
自主研发,集成公司多项核心技术,拥有完全自主知识产权
?本地化程度
完美支持国产卫星数据的加载显示、预处理及信息提取;支持的国产卫星包括GF1-2、ZY3、ZY1-02C、HJ 1A/1B等陆地卫星、FY1-4系列气象卫星、HY1-2系列海洋卫星等
?高效高精度的遥感图像预处理
遥感图像预处理功能算法先进、工程化程度高,可实现流程化、自动化批量生产
?支持群判读
预置多种任务拆分策略,可对大场景数据解译任务进行逻辑划分,实现任务区分工协作,判读解译成果即时共享
?二次开发方便快捷
SDK功能体系完备,底层效率优化,标准化水平高
?底层函数库支持国产操作系统
目前底层函数库已基本完成跨平台编译,支持国产操作系统
?界面友好、操作简单

3. 产品功能
3.1. 支持多种栅格、矢量数据的读取与显示
栅格文件类型包括GeoTIFF(*.tif、*.tiff)、ENVI IMG、ERDAS IMG、ERDAS LAN、HDF、MrSID、BMP、JPG等;
矢量文件类型包括ESRI Shape(*.shp)、MAPINFO File(*.mif、*.tab)等;
采用插件式扩展机制,可扩展读取更多的数据格式。
3.2. 灵活可定制的图像渲染方案
具有多种卫星遥感数据,栅格数据的显示增强处理能力,以自动或人机交互的形式提供自由组合的图像增强处理功能;

可根据不同卫星、不同传感器、不同季节、不同地域和不同关注对象预先定制图像增强方案,加载图像时快速凸显关注信息。



火情增强前后对比(左:增强前;右:增强后)
3.3. 完备的遥感图像处理算法
拥有200多个通用的基础遥感图像处理功能,涵盖了遥感影像预处理、基础图像处理、综合判读解译、专业扩展模块、空间建模及专题制图输出等,可提供从数据准备到专题图表生成的一体化解决方案;

在多年项目经验基础上,积累了气象、减灾、农业、林业、水利等多套行业应用插件包。



3.4. 高效高精度的遥感图像预处理功能
辐射校正功能:根据卫星名称及元数据文件自动读取辅助信息,输入参数少,操作简单;基于大气辐射传输模式,内置气溶胶光学厚度反演方法,处理精度高;事先生成针对不同卫星数据大气校正的查找表,校正速度快;

图像配准功能:图像匹配可以栅格(单景影像或多景影像)、服务(ArcGIS发布的服务、天地图服务等)为基准,实现不同源、不同时相、旋转扭曲等困难条件下的影像间完全自动匹配;采用了多种粗差剔除方法,可完全、自动剔除误差点,匹配精度可达亚像元级;



图像配准
图像融合功能:提供多种图像融合方法,融合结果纹理清晰,色彩饱满;PanSharp融合利用最小方差技术对参与融合的波段值进行最佳匹配,减少融合后的颜色偏差;

图像镶嵌功能:采用先进的接缝线寻址策略,自动寻找最优镶嵌线,智能羽化缓冲区计算,过渡自然。



图像镶嵌(注:蓝色为图层边界,红色为自动生成的镶嵌线)


3.5. 强大的判读解译能力
在判读解译过程中注重人机和谐,充分结合信息自动提取和人工研判两种解译模式;

在判识结果分析应用中,充分发挥空间信息综合统计、查询、测量、可视化分析以及智能制图和报表输出能力,为快速获取解译成果提供支持。



3.6. 可视化的空间建模工具

在空间建模工具中,可以根据所要定制流程的需求,从工作空间栏里拖拽所要使用的处理功能节点到视图工作区,然后将其按指定的规则连接形成所需的处理流程;可对定制好的流程进行测试、验证和执行,并支持流程的导出、管理、批处理等操作。



3.7. 基于模板的专题图表生成

软件支持制图环境与判读环境无缝连接,可根据信息提取类型、地图比例尺和制图区域地理特点等要素,按照专业模板相关制图规范,对数字化的制图要素进行选取、放置和编辑等操作,并快速形成专题图。面向用户不同的业务需求,提供分析创建与修改不同类型专题产品自定义标准模板功能,利用自动填图规则与编辑技术,可实现同类业务专题产品的信息快速加载与删除、注记快速生成与修改、图例及说明信息快速自动生成与修改、不同图层多种注记的空间位置自动优化摆放、字体型号与大小的自动优化调整等。



3.8. 集群式并行处理
具备并行计算的能力,支持多CPU、CPU多核以及多GPU的并行处理和分布式处理,可实现海量影像数据的高效处理;
利用负载均衡技术优化作业任务分配,100%利用所有计算节点的处理能力,使集群中所有处理计算机生产效率最大化,有效避免计算机过载或空转情况的发生;

该集群式并行处理技术在设计时充分考虑了对云环境的适应性,可在不经过任何改造的情况下直接部署到云端应用。



3.9. 二次开发
SDK采用“微内核+插件”式架构开发,微内核包含了插件开发所需遵循的标准规范,所有插件在此标准规范的基础上进行研发,降低模块间耦合性,增进系统稳定性;
SDK采用COM组件式封装,支持多语言(C++、C#等)、向导式的快速二次开发,支持python、lua等脚本语言的快速开发;
二次开发功能加载过程简单,方便用户根据不同需求对系统进行灵活定制。
4. 典型案例
4.1. 气象行业
?气象数据处理与显示
星载降水雷达数据预处理及产品生成、风廓线雷达资料处理、大气沙尘反演、卫星云图
?灾害监测

火情、沙尘、大雾、城市热岛、蓝藻?



大雾监测


4.2. 海洋行业
?海洋灾害监测
海冰监测、海上溢油监测、赤潮监测
?海洋环境监测
海洋水色监测、海洋水温监测、海洋动力场监测
?海上典型目标检测

石油平台检测、舰船检测



海洋动力场监测


4.3. 水利行业
?水资源监测评价和管理
地表水监测、水库蓄水量评价、渠系提取、工程控制面积识别、实际灌溉面积监测
?水旱灾害监测

洪涝监测、干旱监测



河套灌区实际灌溉面积监测


4.4. 农业行业
?农作物监测
农作物种植面积监测、农作物长势监测、农作物产量估算
?农业灾害监测

农业干旱监测、农业冷害监测、农业病害监测



河北省衡水市饶阳县和武邑县农作物分类


4.5. 林业行业

?森林资源清查与动态监测
林业用地变化监测、地块识别、成林提取、森林类型分布提取、天然林变化监测


4.6. 国土行业
?土地资源管理

土地利用动态监测、新增建设用地自动提取、土地覆盖变化检测





邢台市遥感影像与分类结果


4.7. 减灾行业

?灾害监测
洪涝、干旱、滑坡泥石流、地震、火灾、积雪、冻害……
?灾情评估

重要道路损毁监测、房屋监测、灾民安置点监测





灾害监测


4.8. 环保行业

?大气环境监测
雾霾监测、PM2.5监测
?水环境监测

叶绿素a浓度反演、悬浮物浓度反演、透明度反演



PM2.5监测
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