环境遥感应用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种环境遥感应用系统，包括：业务运行管理分系统、图像处理与专题产品生产分系统、数据管理与用户服务分系统、环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统、环境空气遥感应用分系统、及地面数据采集分系统。本发明专利技术建成了支撑环境卫星遥感监测业务的环境空间数据资源，实现了环境卫星数据的自动化处理和专题数据产品的自动化生产；实现了环境遥感监测的业务化运行；实现了集业务需求、任务计划制定、任务执行一体的任务驱动业务模式，形成了环境卫星数据的处理和应用能力；从而解决了卫星应用系统建设滞后、业务运行能力差的问题，全面促进卫星的有效利用，支撑了环境遥感监测的业务化运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境监测
，特别涉及一种环境遥感应用系统。
技术介绍
环境污染和生态破坏对我国国民经济和社会可持续发展构成了严重的威胁。面对日益严峻的环境形势，我国的环境监测手段还基本停留在常规阶段，不能满足对生态与环境变化进行大范围、全天候、全天时、连续的动态监测，卫星遥感技术在环境保护领域中应用的必要性和迫切性也越来越突出。2008年9月6日，环境一号A/B星在太原卫星发射基地成功发射，2009年2月19日通过在轨测试。2009年3月30日正式交付给民政部和环境保护部投入使用。这些数据已经初步形成大范围、较高重访周期的环境监测能力，成为我国环境监测业务中稳定的数据源和技术支撑。然而多年来我国卫星遥感领域一直存在“重卫星、 轻应用”的现象，卫星应用系统建设滞后、业务运行能力差，导致许多卫星虽然在轨运行，但地面应用系统没有健全，业务化程度不高，而环境监测领域的遥感应用具有业务流程复杂、 数据处理量大、自动化要求高、关键技术多、专业技术性强、涉及面广等特点，决定了环境应用系统工程建设的必要性，同时对系统设计提出了更高的要求，必须通过合理的组成和工作流程设计集成大量数据处理算法和遥感监测指标反演算法，形成对数据处理和遥感应用的高效率和自动化能力。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何解决卫星应用系统建设滞后、功能单一，业务运行能力差的问题。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种环境遥感应用系统，包括业务运行管理分系统、图像处理与专题产品生产分系统、数据管理与用户服务分系统、环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统、环境空气遥感应用分系统、及地面数据采集分系统，所述业务运行管理分系统，用于控制所述数据管理与用户服务分系统的接收归档，控制所述图像处理与专题产品生产分系统的预处理，控制所述数据管理与用户服务分系统的数据共享；所述图像处理与专题产品生产分系统，用于对所述地面数据采集分系统获取的卫星遥感影像进行预处理，根据所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统的监测指标分别生成相应的环境专题图并将预处理后的卫星遥感影像及生成的专题图发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述监测指标是指一系列能敏感清晰地反映生态环境基本特征及其变化趋势的生态参数或状态；所述数据管理与用户服务分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，存储待存档的各类数据，检索所存储的数据以实现数据共享，维护、备份所存储的数据，并实现数据的更新以及人机交互；所述环境生态遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行对区域生态环境监测与质量综合评价、 对土壤污染发生源进行遥感监测、对植被受土壤污染胁迫状况进行监测、以及对固废堆放产生的生态和环境影响进行监测，以获得处理结果，并将所述结果发送至所述图像处理与专题产品生产分系统；所述地表水环境遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行内陆水体遥感监测与评价、河流河口监测与评价、近海海域水体遥感监测与评价、城市饮用水源地定点遥感监测与评价、工业热污染遥感监测与评价和非点源污染遥感监测，以获得处理结果，并将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述环境空气遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行专题产品生成、沙尘及沙尘暴遥感监测、颗粒物污染监测、雾霾覆盖及污染监测、秸秆焚烧遥感监测和环境空气质量综合评价，以获得处理结果， 将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述地面数据采集分系统，用于获取所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统所需的卫星遥感影像、地面采集数据和辅助数据，并将所获取的数据发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述辅助数据包括星历数据和定标参数。其中，所述业务运行控制分系统包括环境卫星产品生产计划调度子系统、系统及卫星状态显示子系统和业务运行信息管理子系统，所述环境卫星产品生产计划调度子系统，用于生成并控制各类计划、订单、确认和完成结果信息；所述系统及卫星状态显示子系统，用于显示所述环境遥感应用系统内其它分系统的运行状态、资源使用情况、及监视局域网的网络设备状态，并显示卫星轨道预报计算和卫星运行状态、所述环境遥感应用系统的任务执行情况、卫星运行状态、系统运行状态、以及系统模拟仿真和演示；所述业务运行信息管理子系统，用于控制所述数据管理与用户服务分系统的数据共享、数据存储、数据检索、及数据维护。其中，所述图像处理与专题产品生产分系统包括接收存档子系统、数据预处理子系统、专题产品生产子系统、数据质量分析子系统和真实性检验子系统，所述接收存档子系统，用于完成数据的接收与存档，对所述卫星遥感影像进行编目处理，所述编目处理包括辅助数据解析、元信息提取、及浏览图/拇指图生成处理；所述数据预处理子系统，用于对所述数据管理与用户服务分系统中的所述卫星遥感影像进行预处理，所述预处理包括系统辐射校正、大气辐射校正、系统几何校正、几何精校正、及正射校正；所述专题产品生产子系统，用于将所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统及环境空气遥感应用分系统发送来的处理结果生成相应的结果图像，并将所述结果图像存储至所述数据管理与用户服务分系统；所述数据质量分析子系统，用于对所述数据预处理子系统、专题产品生产子系统处理得到的处理结果进行数据质量、处理精度、及处理模型的准确性的综合分析与评估，并将分析评估结果存储至所述数据管理与用户服务分系统或直接返回到所述业务运行管理分系统，所述处理模型为卫星遥感影像的几何校正、辐射校正采用的算法和数学模型；所述真实性检验子系统，用于对经预处理后的卫星遥感影像进行真实性与准确性的检验。其中，所述数据管理与用户服务分系统包括数据归档子系统、数据检索服务子系统、数据维护管理子系统、数据统计分析子系统、用户管理子系统、订单管理子系统、产品查询子系统、产品发布子系统、及门户集成与内容管理子系统，所述数据归档子系统，用于针对将待归档的数据经过元数据提取、数据标准化处理、及数据归档；所述数据检索服务子系统，用于提供检索方式和查询存档的数据；所述数据维护管理子系统，用于实现数据的分类控制、数据维护与更新，并且提供系统配置控制、数据字典控制、及系统日志控制功能；所述数据统计分析子系统，用于统计数据的检索量和下载量、数据访问的用户数、 数据下载周期和频率、及数据质量反馈意见，生成统计报表；所述用户管理子系统，用于存储所有用户的注册、权限分配、及信息维护；所述订单管理子系统，用于创建数据需求，并进行后续的订单控制工作。其中，所述环境生态遥感应用分系统包括区域生态环境监测与质量综合子系统、 土壤植被污染状况监测子系统、固废堆放产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种环境遥感应用系统，其特征在于，包括：业务运行管理分系统、图像处理与专题产品生产分系统、数据管理与用户服务分系统、环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统、环境空气遥感应用分系统、及地面数据采集分系统，所述业务运行管理分系统，用于控制所述数据管理与用户服务分系统的接收归档，控制所述图像处理与专题产品生产分系统的预处理，控制所述数据管理与用户服务分系统的数据共享；所述图像处理与专题产品生产分系统，用于对所述地面数据采集分系统获取的卫星遥感影像进行预处理，根据所述环用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统所需的卫星遥感影像、地面采集数据和辅助数据，并将所获取的数据发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述辅助数据包括星历数据和定标参数。影像，并根据获取的数据进行沙尘及沙尘暴遥感监测、颗粒物污染监测、雾霾覆盖及污染监测、秸秆焚烧遥感监测和环境空气质量综合评价，以获得处理结果，将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述地面数据采集分系统，用于获取所述环境生态遥感应测，以获得处理结果，并将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述环境空气遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行内陆水体遥感监测与评价、河流河口监测与评价、近海海域水体遥感监测与评价、城市饮用水源地定点遥感监测与评价、工业热污染遥感监测与评价和非点源污染遥感监受土壤污染胁迫状况进行监测、以及对固废堆放产生的生态和环境影响进行监测，以获得处理结果，并将所述结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述地表水环境遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行对区域生态环境监测与质量综合评价、对土壤污染发生源进行遥感监测、对植被征及其变化趋势的生态参数或状态；所述数据管理与用户服务分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，存储待存档的各类数据，检索所存储的数据以实现数据共享，维护、备份所存储的数据，并实现数据的更新以及人机交互；所述环境生态遥感应用分系境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统的监测指标分别生成相应的环境专题图并将预处理后的卫星遥感影像及生成的专题图发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述监测指标是指一系列能敏感清晰地反映生态环境基本特...

【技术特征摘要】
1.一种环境遥感应用系统，其特征在于，包括业务运行管理分系统、图像处理与专题产品生产分系统、数据管理与用户服务分系统、环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统、环境空气遥感应用分系统、及地面数据采集分系统，所述业务运行管理分系统，用于控制所述数据管理与用户服务分系统的接收归档，控制所述图像处理与专题产品生产分系统的预处理，控制所述数据管理与用户服务分系统的数据共享；所述图像处理与专题产品生产分系统，用于对所述地面数据采集分系统获取的卫星遥感影像进行预处理，根据所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统的监测指标分别生成相应的环境专题图并将预处理后的卫星遥感影像及生成的专题图发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述监测指标是指一系列能敏感清晰地反映生态环境基本特征及其变化趋势的生态参数或状态；所述数据管理与用户服务分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，存储待存档的各类数据，检索所存储的数据以实现数据共享，维护、备份所存储的数据， 并实现数据的更新以及人机交互；所述环境生态遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后， 从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行对区域生态环境监测与质量综合评价、对土壤污染发生源进行遥感监测、对植被受土壤污染胁迫状况进行监测、以及对固废堆放产生的生态和环境影响进行监测，以获得处理结果，并将所述结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述地表水环境遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后，从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行内陆水体遥感监测与评价、河流河口监测与评价、近海海域水体遥感监测与评价、城市饮用水源地定点遥感监测与评价、工业热污染遥感监测与评价和非点源污染遥感监测，以获得处理结果，并将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述环境空气遥感应用分系统，用于在收到所述业务运行管理分系统的控制指令后， 从所述数据管理与用户服务分系统中获取所述环境专题图、地面采集数据、辅助数据和预处理后的卫星遥感影像，并根据获取的数据进行沙尘及沙尘暴遥感监测、颗粒物污染监测、 雾霾覆盖及污染监测、秸秆焚烧遥感监测和环境空气质量综合评价，以获得处理结果，将所述处理结果发送至所述数据管理与用户服务分系统；所述地面数据采集分系统，用于获取所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统和环境空气遥感应用分系统所需的卫星遥感影像、地面采集数据和辅助数据， 并将所获取的数据发送至所述数据管理与用户服务分系统进行存储，所述辅助数据包括星历数据和定标参数。2.如权利要求1所述的环境遥感应用系统，其特征在于，所述业务运行控制分系统包括环境卫星产品生产计划调度子系统、系统及卫星状态显示子系统和业务运行信息管理子系统，所述环境卫星产品生产计划调度子系统，用于生成并控制各类计划、订单、确认和完成结果信息；所述系统及卫星状态显示子系统，用于显示所述环境遥感应用系统内其它分系统的运行状态、资源使用情况、及监视局域网的网络设备状态，并显示卫星轨道预报计算和卫星运行状态、所述环境遥感应用系统的任务执行情况、卫星运行状态、系统运行状态、以及系统模拟仿真和演示；所述业务运行信息管理子系统，用于控制所述数据管理与用户服务分系统的数据共享、数据存储、数据检索、及数据维护。3.如权利要求1所述的环境遥感应用系统，其特征在于，所述图像处理与专题产品生产分系统包括接收存档子系统、数据预处理子系统、专题产品生产子系统、数据质量分析子系统和真实性检验子系统，所述接收存档子系统，用于完成数据的接收与存档，对所述卫星遥感影像进行编目处理，所述编目处理包括辅助数据解析、元信息提取、及浏览图/拇指图生成处理；所述数据预处理子系统，用于对所述数据管理与用户服务分系统中的所述卫星遥感影像进行预处理，所述预处理包括系统辐射校正、大气辐射校正、系统几何校正、几何精校正、及正射校正；所述专题产品生产子系统，用于将所述环境生态遥感应用分系统、地表水环境遥感应用分系统及环境空气遥感应用分系统发送来的处理结果生成相应的结果图像，并将所述结果图像存储至所述数据管理与用户服务分系统；所述数据质量分析子系统，用于对所述数据预处理子系统、专题产品生产子系统处理得到的处理结果进行数据质量、处理精度、及处理模型的准确性的综合分析与评估，并将分析评估结果存储至所述数据管理与用户服务分系统或直接返回到所述业务运行管理分系统，所述处理模型为卫星遥感影像的几何校正、辐射校正采用的算法和数学模型；所述真实性检验子系统，用于对经预处理后的卫星遥感影像进行真实性与准确性的检验。4.如权利要求1所述的环境遥感应用系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桥，张峰，刘思含，赵少华，李营，吴艳婷，
申请(专利权)人：王桥，
类型：发明
国别省市：11