2015Esri用户大会分享之：ENVI企业级遥感平台解决方案助力测绘应用

讲座人：肖康

内容简介：随着遥感平台技术的发展，ENVI软件从传统的桌面软件、定制开发系统，发展到了如今的企业级遥感平台。本次讲座着重于从ENVI软件的三个发展阶段介绍其在测绘行业的应用，涉及到地理国情普查成果应用中的影像高性能计算、在线影像处理分析，以及动态变化监测、地表形变监测等诸多领域。

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  本讲座主要包括以下三个方面的内容：

• ENVI桌面系统助力测绘应用
• ENVI定制系统助力测绘应用
• 企业级服务器遥感平台助力测绘应用

ENVI桌面系统助力测绘应用

    ENVI 5.3 主模块中有变化监测的功能，一个是基于原始影像的变化监测，一个是分类后的变化监测，都是基于向导式操作的流程化工具。在利用ENVI进行变化监测时，有很多预处理步骤必须考虑。一是数据源的选择，一般原则是选择时相相近、云量较少的影像，二是数据的预处理，包括高精度的空间配准，包括图像对图像相对几何校正和单独精确正射纠正，以及大气校正或归一化，即以一个影像归一化另外一个影像。

    地表形变主要表现为地震形变、地面沉降、山体滑坡、冰川流动、活火山隆起或者下沉、地壳断层运动等。这些地表形变现象与人类活动息息相关，掌握这些地表形变信息显得尤为重要，这也是测绘应用的重要方面。合成孔径雷达干涉测量—InSAR（Synthetic Aperture Radar Interferometry）技术逐渐成熟并得到了工程化应用，已经成为地表形变监测的主要技术手段，在全球及区域性地形测图、大尺度地表形变监测中得到广泛应用，如地震前后的地表形变监测，由于地下水过度开采等因素造成的城市地面沉降，铁路/高铁/地铁建设项目对沿线地表产生的影响，冰川移动监测，采矿区塌陷监测等。

图：SARscape 5.3——图形化界面，流程操作

• D-InSAR应用案例： 3.11日本地震

  利用InSAR技术和PALSAR对日本仙台市进行地震形变监测。监测结果表明，北部地面比地震前高，最大形变值达到30厘米，南部地面总体呈沉降状态，最大值在监测区域最南部，达到3.4米。总体上可以看出，从北向南，呈现地面隆起到沉降的趋势，并且最南部区域地面严重沉降。

  

图：D-InSAR应用： 3.11日本地震

• PS-InSAR应用：北京市鸟巢区域地表沉降监测

  我们使用了2008年3月6号-2010年2月8号共23景COSMO-SkyMed SLC级别的影像，来监测国家奥林匹克体育馆建设对地表的影响。可以看出，区域内呈现10毫米左右不同程度的沉降，也有部分地区抬升，抬升的数值总体小于沉降的数值。

  

  图：PS-InSAR应用：北京市鸟巢区域地表沉降监测

• SBAS-城市地表沉降分析

  使用干涉叠加技术，监测北京市缓慢沉降信息。可以看出，北京市老城区比较稳定，沉降速率大于50毫米/年，形成三个沉降漏斗。

  

图：SBAS应用：城市地表沉降分析 

ENVI定制系统助力测绘应用

• 城市遥感动态监测管理系统——苏州规划局&北京建设数字

     系统以地理信息基础平台为基础，3S技术一体化为核心，结合专业遥感处理软件ENVI/IDL，实现对城市范内区域、街道、重点对象的影像特征的采样和分析，快速获取其空间特征。利用ArcGIS Engine的叠加分析、缓冲区分析等功能，实现对多时相城市航空影像数据之间、遥感影像数据与规划编制、规划审批成果之间的比对分析，及时了解城市的土地利用变化情况，掌握城市建设中与规划不符的情况。并通过核查上报、统计分析等手段，为城市规划监察、城市管理服务。目前，该系统已在苏州市规划局上线应用，主要应用于城市土地利用监测、城市违法建设监测、城市园林绿化统计等业务。

图：城市遥感动态监测管理系统 

• 江苏省地面沉降INSAR监测系统-南京师范大学

  

图：江苏省地面沉降INSAR监测系统

企业级服务器遥感平台助力测绘应用

• 创新的ENVI企业级服务器产品：ENVI Services Engine

  1、组织、创建及发布先进的ENVI/IDL图像分析能力

-标准Rest服务，易于其他Web系统集成

        2、可部署在任何现有集群环境、企业级服务器或云平台中

-充分利用服务器端硬件资源快速处理和分析影像

      3、在Web浏览器或移动设备在线、按需、自助式请求遥感服务

• 国产卫星数据在线处理原型系统

  大批量获取的国产影像数据，需要进行解压、正射校正、融合、镶嵌等预处理，这是一项非常耗时和耗力的工作。ENVI Services Engine提供了一个健壮的、可伸缩的负载均衡机制，支持并行处理和分布式处理。基于ENVI/IDL可以很容易的开发相应的遥感功能，并部署到ENVI Services Engine中。我们将这种技术应用到大批量获取的国产影像数据处理中，相比单机处理方式，处理效率得到极大的提高，并且可以通过Web客户端在线进行操作 。

• 违法用地在线遥感监管系统

  

  图：违法用地在线遥感监管系统