01
前言
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高分辨率对地观测系统重大专项（简称高分专项）是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（-年）》所部署的16个重大专项之一，于年经过国务院批准启动实施，在-年期间，成功发射了7颗民用高分卫星。高分专项让中国的高分辨率对地观测技术实现了一个“从有到好”的巨大跨越，但还存在着过度依赖国外遥感卫星数据、与行业应用融合程度低、应用技术水平低、与区域经济社会发展的产业化结合程度不高等问题，为推动我国国产高分遥感数据规模化、业务化、产业化应用，年我国启动了首批高分专项省域产业化应用项目。
“面向南亚东南亚地区‘一带一路’云南高分综合应用示范”（简称云南高分综合应用示范）是首批获批的高分专项省域产业化应用项目之一，于年初获批立项，年1月通过工业和信息化部产业发展促进中心验收。云南高分综合应用示范面向“一带一路”倡议规划实施及区域可持续协调发展要求，基于国产高分遥感数据，开展关键技术研发及示范应用，构建了1个综合数据库、1个支撑平台、7个示范应用的“1+1+7”云南省高分应用示范体系，充分发挥国产高分卫星高分辨率、宽覆盖等优势，辐射边境安全监管、民族宗教管理、地面交通管理、精准扶贫、高原湖泊监测、森林资源监管、自然保护区监管等领域，为行业及区域用户提供空间信息支撑和服务保障，对促进云南省高分遥感应用产业化发展具有重要意义。本文从云南省高分遥感产业化应用推广的需求出发，设计研发了云南省高分遥感综合应用支撑平台，实现高分遥感数据的接收、处理、存储管理与共享分发等功能，介绍了高原湖泊水环境监测、森林火灾监测预警、森林资源督查三个典型高分遥感示范应用，最后对“十四五”时期的云南省高分遥感应用发展提出了建议。
02
云南省高分遥感综合应用
支撑平台设计与实现
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依托云南省国防科技工业局综合研究所（高分辨率对地观测系统云南数据与应用中心）（简称高分云南中心）的基础设施建设云南省高分遥感综合应用支撑平台，面向云南省高分遥感行业应用示范对数据和专题产品的需求，聚合遥感数据处理、管理、产品生产和信息挖掘关键技术资源，承担着数据管理与更新、高分影像规模化快速处理、标准化定制信息产品生产、数据分发与产品定制等多项服务功能，为云南省高分遥感数据应用提供一站式服务。
1.平台架构设计
云南省高分遥感综合应用支撑平台以计算机硬件与网络通信为技术依托，以高分应用综合数据库为枢纽，以业务流程为主线，面向云南各行业对高分数据的重大应用需求构建业务支撑环境，平台逻辑上从下往上分为基础设施层、数据资源层、业务支撑层、示范应用层，如图1所示。
图1云南省高分遥感综合应用支撑平台总体架构
2.平台组成设计
根据云南省高分遥感行业应用示范对数据和专题产品的需求，将平台划分为数据管理与更新维护系统、高分影像规模化快速处理生产系统、标准化定制信息产品生产系统、信息共享服务系统、示范成果大屏展示系统共5个分系统，为云南省高分遥感数据应用提供一站式服务，平台组成如图2所示。
图2云南省高分遥感综合应用支撑平台组成
3.平台功能设计
（1）数据管理与更新维护系统
基于云南省高分应用综合数据库，结合最新的信息化和数据库管理技术，采用一体化、集中式的方式，在统一空间参考下对数据进行统一管理与更新，并实现高分资源数据的编辑与更新，系统主要包括数据归档、数据统计、数据查询浏览、数据更新维护及数据下载等功能，数据库管理与更新维护系统除实现数据的管理更新维护功能外，还能实现对算法模型的管理更新维护功能。
（2）高分影像规模化快速处理生产系统
高分影像规模化快速处理生产系统基于封装的应用算法集，集任务驱动、自动调度、并行处理、多影像兼容、远程管理等特点于一身，除提供遥感影像数据的基本处理功能（格式转换、投影变换、大气校正、辐射定标、几何精校正、正射校正、影像融合、影像镶嵌、影像匹配、区域网平差等）外，还能实现高分影像标准产品（正射影像产品、影像融合产品、影像镶嵌产品、标准分幅产品）及一系列其他中间影像产品的自动化生产。允许用户根据具体需求构建工作流程，支持一键式生产和用户交互式生产两种生产模式，满足专业数据处理需求，为云南省各高分应用示范提供高效的数据生产服务。
（3）标准化定制信息产品生产系统
标准化定制信息产品生产系统可根据用户的需求，基于用户订购的高分遥感卫星影像数据进行专题应用产品的生产。以高分遥感卫星影像数据为主，辅以其他空间信息数据，基于封装的反演算法集，提供坡度提取、坡向提取、影像分类、多种植被指数计算、蓄积量反演、专题图制作等功能，可生成坡度图、坡向图、影像分类产品、植被指数NDVI、生物量指数、叶面积指数LAI等影像专题产品，满足云南省行业示范应用对专题影像产品的需求。
（4）信息共享服务系统
信息共享服务系统是高分云南中心数据及产品的分发与应用服务中心，用户通过该系统实现对多源异构数据的检索、浏览、下载、定制、影像发布与共享等服务；此外，针对用户特殊需求提供影像产品在线定制服务，满足不同用户、不同区域、不同行业、不同专题、不同数据权限的多元化、深层次产品和服务的应用。信息共享服务系统主要包括用户需求汇集、在线服务、产品展示、产品分发、智能查询内容管理、信息查询信息订阅、信息推送以及终端服务功能。
（5）示范成果大屏展示系统
示范成果大屏展示系统将高分云南中心的数据资源进行展示与统计，对示范成果进行集成展示。
03
云南省典型高分遥感应用示范
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在高分遥感综合应用支撑平台的数据资源和算法资源的支撑下，面向云南各行业对高分数据的重大应用需求，构建应用示范，推动云南高分数据应用产业发展，本文选取高原湖泊水环境监测、森林火灾监测预警、森林资源督查三个典型高分遥感应用进行介绍。
1.高原湖泊水环境监测高分遥感应用
高原湖泊水环境监测高分遥感应用基于高分一号（GF-1）16m分辨率多光谱数据实现了每月一期的滇池水环境监测评估，开展了滇池蓝藻水华识别，包括水体透明度、悬浮物浓度、叶绿素a浓度、叶藻生物量的反演（图3）以及蓝藻水华时空分布规律的分析，并基于高分遥感综合应用支撑平台建设了滇池蓝藻水华预警监测信息平台（图4），面向涉滇部门及大众发布滇池蓝藻水华监测和预警成果并进行成果分析，有效支撑了滇池蓝藻水华的监测预警工作。从图5分析得出，、、年整个滇池蓝藻水华发生频次均主要以1次为主，2-3次为辅，最高发生频次4-5次，主要分布在滇池北部；年滇池蓝藻滇池北部发生频次较年明显提高，以4-5次为主；年整个滇池蓝藻水华发生频次较年明显减少，体现了滇池水环境治理工作成效显著。
图3基于高分一号卫星的滇池水环境监测成果图（年12月25日）
图4滇池蓝藻水华预警监测信息平台
图5基于高分一号卫星的滇池蓝藻水华发生频次分析图
2.森林火灾监测预警高分遥感应用
云南省春季干燥少雨，气温偏高，致使森林火险气象等级居高不下，森林资源监测管理高分遥感应用示范以昆明市为示范区，基于高分四号（GF-4）、向日葵八号（Himawari-8）、风云卫星（FY）、NPP卫星影像数据采用阈值法进行疑似火点识别。建成卫星林火监测预警系统进行疑似火点的经纬度、下垫面、明火面积等信息的提取，实现昆明市林火24小时全天候监测，监测频次最高可达10分钟一次。在昆明市年度森林草原防火期（年12月1日至年5月31日）内，卫星林火监测预警系统共监测到疑似火点60余个，系统将疑似火点信息推送给林火监测预警部门进行后续核实工作，大大提高了昆明市森林草原防火期的森林火灾预警处置工作效率（图6、图7）。
图6昆明市卫星林火监测预警系统
图7基于高分四号卫星的昆明市禄劝县卫星林火多时相监测图（年1月29日）
3.森林资源督查高分遥感应用
年昆明市采用高分遥感图像解译成果，特别针对滇池面山及时发现了一批采伐开矿、未批先建、违法占用等破坏森林资源的违法活动，开展了一次违法建设用地专项打击行动，基于2.1平方千米的高分二号（GF-2）卫星数据，全市共提取个疑似违法图斑（图8），此成果极大地提高了高分遥感数据的行业应用地位。在随后的国家森林资源督查工作中，通过前期的排查和自检自查，有效防止并及时制止了森林资源破坏活动，并扭转了高分遥感“简单应用”不重要的局面。
图8基于高分二号卫星的年昆明市疑似违法图斑
04
云南高分遥感应用发展建议
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“十四五”期间，高分专项将紧密结合国家空间基础设施规划实施，准确把握新发展格局下我国卫星遥感领域高质量发展要求，进一步建立集约高效的遥感应用体系。结合高分遥感综合应用支撑平台应用现状，建议云南高分遥感应用从以下五个方面发力。
1.提升高分遥感智能服务水平
高分云南中心自年开始建设至今，已经积累了海量的高分遥感影像数据和专题产品成果，形成了面向国土、生态环境、林草、农业等垂直领域的高分遥感应用解决方案，目前在林草火灾监测、高原湖泊水环境监测、自然保护区人类活动监管等细分的监测领域形成了竞争优势，下一步，可着力应用高分遥感综合应用支撑平台现有研发成果，将人工智能、超算等新一代信息技术融合应用到未来的行业末端应用中。
2.拓展时空信息综合服务能力
高分遥感综合应用支撑平台主要是高分遥感数据接收处理应用中心，缺少GIS服务能力支撑，如在线地图、二三维分析、空间统计分析、可视化分析等功能，通过补充时空信息服务功能可对卫星遥感处理成果进一步分析，提高卫星遥感数据的服务效能。
3.创新高分遥感服务模式
当前高分云南中心初步具备了一定的数据接收、管理、处理、分发和应用的能力，但整体应用还处在“在线获取数据、离线加工产品、垂直行业领域应用”的阶段，下一步，可通过增强云南省高分遥感综合应用支撑平台的云服务能力，在为用户提供数据资源外，还可提供存储空间、算力资源、遥感算法资源，尤其是企业级用户可基于平台资源在线进行应用系统的研发，从而打造高分遥感应用新生态。
4.延伸高分遥感产业化应用触角
目前我国高分遥感应用
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