時(shí)空大數(shù)據(jù)的城市治理應(yīng)用實(shí)踐

1、時(shí)空大數(shù)據(jù)的城市治理應(yīng)用實(shí)踐1目錄應(yīng)用需求技術(shù)成果231背景介紹發(fā)展展望42一. 背景介紹開展綜合遙感應(yīng)用技術(shù)集成以及地理空間信息技術(shù)的開發(fā)與服務(wù)，通過(guò)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范，形成體系化、規(guī)?；倪b感與地理空間信息系統(tǒng)技術(shù)與數(shù)據(jù)產(chǎn)品承擔(dān)國(guó)家和地方的遙感與地理信息系統(tǒng)工程建設(shè)任務(wù)，向社會(huì)提供規(guī)?；⒐こ袒b感應(yīng)用技術(shù)服務(wù)國(guó)家遙感應(yīng)用工程技術(shù)研究中心是國(guó)家科技部于1997年批準(zhǔn)組建，2000年通過(guò)評(píng)估驗(yàn)收正式掛牌的面向國(guó)內(nèi)外的國(guó)家級(jí)遙感空間信息工程技術(shù)研究單位。工程中心依托于中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所。空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)向天、空、地、人一體化縱深和全球化橫向發(fā)展遙感數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化、批量化

2、，向快速響應(yīng)和準(zhǔn)確解譯方向發(fā)展 隨著空間基礎(chǔ)設(shè)施、高分專項(xiàng)等重大項(xiàng)目的實(shí)施，我國(guó)空間資源不斷豐富。衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)程一. 背景介紹二. 應(yīng)用需求自然資源遙感監(jiān)測(cè)城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可持續(xù)發(fā)展監(jiān)測(cè)行業(yè)遙感監(jiān)測(cè)智慧城市空間信息服務(wù)提供面向社會(huì)治理與國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的遙感應(yīng)用服務(wù)欣賞或觀察不同國(guó)家和經(jīng)濟(jì)帶的夜景比較不同區(qū)域的發(fā)展水平影像進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從而發(fā)現(xiàn)社會(huì)和自然規(guī)律。衛(wèi)星及國(guó)際空間站獲取的全球夜光遙感影像6夜光遙感總值與國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性78更高空間、時(shí)間和輻射分辨率的多種數(shù)據(jù)源9遙感技術(shù)在文物追蹤的具體應(yīng)用成果應(yīng)用與貢獻(xiàn)2017年，課題組受北京市公安局昌平分局委托協(xié)助偵破十三陵明思陵石五供

3、燭臺(tái)失竊案，作為核心人員借助遙感技術(shù)確定了大致案發(fā)時(shí)間，支撐公安局順利將涉案嫌疑人抓獲，并追回了思陵被盜文物，為案件的成功偵破做出了突出貢獻(xiàn)，受到北京市公安局昌平分局的表彰。2017年，作為技術(shù)負(fù)責(zé)人完成的項(xiàng)目“基于遙感高分?jǐn)?shù)據(jù)的違章建筑物監(jiān)測(cè)與分析”入選北京市科委和中關(guān)村開放實(shí)驗(yàn)室【北京創(chuàng)新科研技術(shù)TOP50】及新華網(wǎng)評(píng)選的2017年度中國(guó)雙創(chuàng)好項(xiàng)目。智慧城視-都市圈提供對(duì)所有時(shí)空信息資源的“一張圖”展示、查詢、統(tǒng)計(jì)分析。支持活動(dòng)圖層透明度設(shè)置、疊加順序調(diào)整以及圖層時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)展示，支持多類型數(shù)據(jù)展示 。11三. 技術(shù)成果1. 城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)利用遙感技術(shù)，可以再現(xiàn)過(guò)去地表真實(shí)，客觀掌握地表建筑物拆

4、除前的分布情況遙感技術(shù)是對(duì)拆除地上建筑信息恢復(fù)的有效手段形成序列化、不同時(shí)間跨度的違章建筑遙感監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)違章建筑的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效治理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃實(shí)施情況的評(píng)價(jià)等。違建監(jiān)測(cè)一張圖 市級(jí) 鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí) 縣級(jí)村級(jí)結(jié)合遙感數(shù)據(jù)圈定地上物拆除范圍，并恢復(fù)被拆除地上物信息，包括：面積、層高，基本形態(tài)等實(shí)現(xiàn)被拆除地上物信息的二維顯示、查詢實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)建筑的三維可視化顯示被拆除地上物信息二維展示系統(tǒng)基于高分影像的城市違章建筑監(jiān)測(cè)信息查詢交互式查詢（便捷、圖屬合一）項(xiàng)目成果建筑物三維可視化系統(tǒng)實(shí)用項(xiàng)目成果 項(xiàng)目下達(dá)后一個(gè)周內(nèi)提交圖件和報(bào)告項(xiàng)目報(bào)告162012 年 9 月 18 日2011 年 5 月

5、 20 日2009 年 12 月 23 日2013 年 10 月 27 日2015 年 3 月 10 日2016 年 8 月 28 日杭州 G20 場(chǎng)館八年間從無(wú)到有的過(guò)程重大工程進(jìn)度遙感監(jiān)測(cè)城市擴(kuò)展遙感監(jiān)測(cè)城市分布1972-2017年監(jiān)測(cè)的75個(gè)城市三. 技術(shù)成果3. 可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測(cè)成果應(yīng)用與貢獻(xiàn)公路災(zāi)害信息提取模型方法和系統(tǒng)：已經(jīng)成功應(yīng)用于交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院、路網(wǎng)監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置中心、公路科學(xué)研究所等部門的公路災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估工作中。在2008年汶川地震、2013年蘆山地震、2015年尼泊爾地震（西藏樟木災(zāi)區(qū)）、2016廈門臺(tái)風(fēng)等的交通應(yīng)急監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要作用。三. 技術(shù)成果成果應(yīng)用與貢

6、獻(xiàn)居民地/建筑提取與變化檢測(cè)方法體系：居民地提取插件已經(jīng)部署到民政部減災(zāi)中心，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。支撐完成了昌平區(qū)回龍觀鎮(zhèn)二撥子村違建遙感監(jiān)測(cè)與提取，東小口鎮(zhèn)違章建筑遙感監(jiān)測(cè)與歷史建筑還原，北七家鎮(zhèn)出租大院建筑年代認(rèn)定，房山區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)鎮(zhèn)違章建筑變化監(jiān)測(cè)等，為拆遷量評(píng)估和拆遷補(bǔ)償提供了客觀依據(jù)，為政府節(jié)約了拆遷成本，并減少了拆遷糾紛。昌平區(qū)東小口鎮(zhèn)違章建筑分布圖房山區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)鎮(zhèn)建筑變化遙感監(jiān)測(cè)圖房山區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)鎮(zhèn)06、07街區(qū)拆遷工作已經(jīng)完成，拆遷戶零上訪！與測(cè)繪公司總面積符合精度99.94%!三. 技術(shù)成果礦山環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 通過(guò)將礦山環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法與成果進(jìn)行綜合集成，建立礦山環(huán)境遙感綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，

7、實(shí)現(xiàn)礦山環(huán)境時(shí)間序列監(jiān)測(cè)，能夠有機(jī)地將國(guó)土資源監(jiān)管工作的實(shí)時(shí)性要求與高分辨率衛(wèi)星（尤其是國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星）的自主性緊密地銜接起來(lái)，提高礦山環(huán)境快速監(jiān)測(cè)的能力，從而為國(guó)家礦產(chǎn)資源開發(fā)秩序整頓、礦山環(huán)境恢復(fù)治理、礦產(chǎn)資源規(guī)劃執(zhí)行情況監(jiān)管提供強(qiáng)有力的支撐。25263. 可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測(cè)三. 技術(shù)成果建立以衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、移動(dòng)終端三位一體國(guó)家毒品原植物監(jiān)測(cè)與核查技術(shù)體系與服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)毒品種植發(fā)現(xiàn)、鏟除、打擊、評(píng)估效率與精度雙提升。技術(shù)特點(diǎn)立體監(jiān)測(cè)，精確發(fā)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航，高效鏟除機(jī)動(dòng)靈活，分類響應(yīng)遙感衛(wèi)星：大范圍監(jiān)測(cè)低空無(wú)人機(jī)：重點(diǎn)區(qū)域精細(xì)調(diào)查移動(dòng)智能終端：實(shí)地地面驗(yàn)證核查系統(tǒng)平臺(tái)：發(fā)現(xiàn)、分析、信息服務(wù)、后臺(tái)

8、監(jiān)控、業(yè)務(wù)綜合管理天：各高分辨率衛(wèi)星空：禁毒專用無(wú)人機(jī)地：三系統(tǒng)全星系衛(wèi)星接收核查終端系統(tǒng)平臺(tái)：禁種空間信息服務(wù)平臺(tái)三大關(guān)鍵核心技術(shù)：毒品原植物非法種植風(fēng)險(xiǎn)區(qū)評(píng)估技術(shù)毒品原植物遙感識(shí)別與發(fā)現(xiàn)技術(shù)毒品原植物“天空地一體化”核查評(píng)估技術(shù)三. 技術(shù)成果4. 行業(yè)遙感應(yīng)用-毒品原植物監(jiān)測(cè)三. 技術(shù)成果4. 行業(yè)遙感應(yīng)用-考古遙感西域都護(hù)府遙感物探探測(cè)穿越千年的西域都護(hù)府復(fù)原圖 工程中心承擔(dān)的十三五國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目“我國(guó)典型遺址遙感物探綜合探測(cè)研究”，經(jīng)過(guò)三年的努力，在新疆輪臺(tái)探測(cè)到了西域都護(hù)府的具體位置。中央領(lǐng)導(dǎo)高度重視并指出，西域都護(hù)府是國(guó)家記憶工程，是西漢2060年前就在新疆行使主權(quán)的有力證據(jù)，新

9、疆自古以來(lái)就是中國(guó)領(lǐng)土不可分割的一部分。目前，國(guó)家文物局已經(jīng)正式下文將在今年進(jìn)行開挖驗(yàn)證，并強(qiáng)調(diào)繼續(xù)引入遙感、物探技術(shù)開展相關(guān)工作。寬帶數(shù)字電磁儀器探測(cè)到的壕溝異常三. 技術(shù)成果5. 智慧城市依托國(guó)家科技支撐計(jì)劃“面向新型城鎮(zhèn)建設(shè)的室內(nèi)外一體化定位管理技術(shù)集成及典型示范”，研發(fā)了面向社區(qū)安全的室內(nèi)外一體化定位智慧城鎮(zhèn)公共信息平臺(tái)，在天津生態(tài)城與新疆庫(kù)爾勒分別開展了社區(qū)安全管理與應(yīng)急示范。智慧城鎮(zhèn)公共信息平臺(tái)iBeacon設(shè)備手機(jī)/各類終端/無(wú)線通信網(wǎng)定位與地圖服務(wù)器基于藍(lán)牙（iBeacons）技術(shù)室內(nèi)定位系統(tǒng)三. 技術(shù)成果5. 智慧城市室內(nèi)外一體化定位應(yīng)用數(shù)據(jù)體系建設(shè)與數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)匯交服務(wù)接口

10、業(yè)務(wù)流程管理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理系統(tǒng)管理配置時(shí)空數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理數(shù)據(jù)安全監(jiān)控（1）數(shù)據(jù)管理邏輯構(gòu)成（2）數(shù)據(jù)空間關(guān)聯(lián)編碼（5）數(shù)據(jù)基礎(chǔ)管理（6）運(yùn)維管理（4）元數(shù)據(jù)管理（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)支撐城市大數(shù)據(jù)（遙感數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)、查詢、編輯、監(jiān)控與調(diào)用智慧城市脈動(dòng)分析三. 技術(shù)成果5. 智慧城市32三. 技術(shù)成果6. 空間信息服務(wù)基于三維可視化技術(shù)，在多級(jí)全球數(shù)字高層模型（DEM）基礎(chǔ)上，以海量衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主體、海量地理數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)為支撐的建立交互式數(shù)字地球三維網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。該研究不僅融合了空間三維、立體三維和全景等不同形式的地理空間要素可視化方式，還并擴(kuò)充了不同數(shù)據(jù)源、不同傳感器的地理空間數(shù)據(jù)。地

11、震監(jiān)測(cè)地形分析二維全景四. 發(fā)展展望國(guó)家社會(huì)治理與可持續(xù)發(fā)展分析與監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)集成“天-空-地”一體化對(duì)地觀測(cè)能力，形成常規(guī)和應(yīng)急兩種模式下監(jiān)測(cè)體系；基于遙感應(yīng)用系統(tǒng)，整合行業(yè)部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建立遙感數(shù)據(jù)獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)與空間信息集成服務(wù)平臺(tái)，面向行業(yè)應(yīng)用和災(zāi)害應(yīng)急需求，提供時(shí)效性數(shù)據(jù)信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)分析與測(cè)評(píng)。智慧城市空間信息關(guān)鍵技術(shù)海量空間信息云服務(wù)平臺(tái)發(fā)展城市大數(shù)據(jù)脈動(dòng)分析，開展面向智慧城鎮(zhèn)應(yīng)用的時(shí)空大數(shù)據(jù)信息挖掘和模型計(jì)算一體化研究；基于城市級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，研制多元數(shù)據(jù)同步處理技術(shù)，開展標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品定點(diǎn)服務(wù)；開發(fā)、研制城市遙感信息產(chǎn)品，建立系列化遙感信息產(chǎn)品算法模型庫(kù)；開展遙感時(shí)空大數(shù)據(jù)脈動(dòng)分析

12、模型研究，在環(huán)境、安全、能源、經(jīng)濟(jì)分析等數(shù)據(jù)挖掘方面取得突破。建立遙感時(shí)空大數(shù)據(jù)公共平臺(tái)共性技術(shù)云服務(wù)平臺(tái)，在城市感知系統(tǒng)、城市公共平臺(tái)、城市脈動(dòng)規(guī)律及城市公共服務(wù)四方面提供天、空、地一體化、室內(nèi)外一體化綜合解決方案。構(gòu)建天、空、地一體化城鎮(zhèn)感知網(wǎng)，建立最優(yōu)觀測(cè)指標(biāo)體系與可行性技術(shù)方案。通過(guò)成果轉(zhuǎn)化與綜合集成建成面向國(guó)家安全、社會(huì)公眾的空間信息公共服務(wù)平臺(tái)面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)提供強(qiáng)技術(shù)支撐結(jié) 論 項(xiàng)目研究證實(shí)，利用遙感技術(shù)，不僅可以全面直觀的顯示城市建筑分布現(xiàn)狀，而且可以再現(xiàn)過(guò)去地表真實(shí)，客觀掌握地表分布與變化情況：遙感影像圖可以直接用于城市規(guī)劃實(shí)施與建筑執(zhí)法；基于高分辨率遙感圖像可以高精度提取建筑物的輪廓；結(jié)合建筑物陰影等可以獲得建筑物的高度信息。因此，遙感技術(shù)是支撐城市土地利用規(guī)劃實(shí)施與城市管理的有效手段。實(shí)現(xiàn)中科院相關(guān)研究所、地方政府、社會(huì)資本的有機(jī)融合，打造一個(gè)集知本、資本和基地為一體的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái) 通過(guò)研究所、技術(shù)企業(yè)、地方政府與社會(huì)資本的有機(jī)互動(dòng)，共同打造新型、特色智慧城鎮(zhèn)，實(shí)現(xiàn)空間信息產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展匯聚資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新，助力空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心中科院信息工程研究所中科院半導(dǎo)體研究所中國(guó)科學(xué)院電工研