航天宏图信息技术股份有限公司

PIESAT

Beijing Piesat Information Technology Co.,Ltd.

PIE4.0及海洋业务

应用介绍

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

汇 报 内 容

01 PIE产品介绍

02 PIE遥感图像处理软件海洋应用

03 PIE-MAP地图导航平台海洋应用

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

汇 报 内 容

01 PIE产品介绍

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.1产品简介

像素信息专家

（PIE：Pixel Information Expert）

高度自动化

简单易用 工程化应用

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.2产品体系

PIE遥感图像处理平台

for Windows/Linux/麒麟……面向对象

分类模块

联合判读

模块

高光谱数

据高级处

理模块

微波数据

高级处理

模块

无人机数

据处理

模块

PIE基础模块

PIE扩展模块

PIE服务器产品 PIE集群并行处理平台

PIE组件库

LiDAR数

据处理

模块

PIEOrtho

测绘生产

模块

PIE SDK

for C++/C#/Python……

PIE行业应用组

件包

水利应用

组件包

农业应用

组件包

林业应用

组件包

……国土应用

组件包

气象应用

组件包

海洋应用

组件包

PIE云服务版 PIE遥感云服务平台

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.3 产品特色

真正自主知识产权，代码

完全受控

01

02 卓越的国产卫星支持能力

03 完整的工程化应用平台

跨平台、热插拔、多语种

支持

04

05 便捷的向导式二次开发

国土、农林、环保、水利等多

行业应用解决方案

06

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.4 PIE产品能力

1 全流程业务链能力

高效高精度的光学测

绘/预处理能力

2

强大的信息提取与解

译能力

3

5 微波数据处理能力

6 LiDAR数据处理能力

7 无人机数据处理能力

便捷的向导式二次开

发能力

4 高光谱数据处

航天宏图

理能力 8

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

辐射校正

影像匹配

区域网平差 DSM生成

DEM生成

正射校正 图像融合

匀光匀色

图像镶嵌

★ 简单易用、高效高精度

★ 多种平差方法

★ DSM\\DEM生产

★ 多模式匀光匀色

★ 智能的图像镶嵌

★ 传感器类型可快速扩展

1.4.1 高效高精度的光学测绘/预处理能力

光学测绘/预处理生产

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.4.2 强大的信息提取与解译能力

多源数据快速读取与渲染

PIE数据加

载显示策略

金字塔创

图

建

像加载

图像绘制

提升图像加载速度 加快金字塔创建

• 多线程影像加载

• 多类型多级缓存

• 多线程创建金字塔

• 自定义金字塔格式

使用OpenGL进行图像绘制

★ 清晰的数据组织管理方式

★ 多源数据格式支持

★ 集成多种网络地图服务

★ 大数据快速加载、漫游缩放流畅

★ 丰富的遥感图像增强工具

★ 灵活可定制的图像渲染方案

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

1.5 PIE特色扩展功能模块

高光谱数据

处理模块

微波数据

处理模块

深度学习

模块

无人机数据

处理模块

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

高光谱数据基础处理

★ 噪声估计

噪声估计

噪声视图

★ 高光谱数据预处理

辐射定标

大气校正

几何校正

★ 数据降噪

坏线修复

条带去除

SMILE效应去除

MNF降噪

★ 图目标探测

异常探测

坏波段检测

★ 混合像元分解

★ 时频分析

★ 数据压缩/数据解压缩

★高光谱应用

定量反演

……

去坏线、条带前后效果图

（左图：去坏线、条带前效果，右图：去坏线、条带后效果）

MNF降噪前后效果图

（左图：MNF降噪前效果，右图：MNF降噪后效果）

★ 高光谱图像分类

二进制编码分类

光谱角分类

……

★ 光谱分析

光谱浏览器

图谱立方体

包络线去除

光谱重采样

……

1.5.1 PIE特色扩展功能模块——高光谱数据处理模块

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

SAR数据高级处理

★ PolSAR—丰富的极化处理分析工具

极化分解

极化分类

点目标极化响应

极化矩阵转换

极化滤波

极化基变换

★ InSAR—高精度形变监测工具 ★ PolInSAR—高精度的分类/反演工

具

两/三轨DInSAR形变监测

时序干涉SAR形变监测

InSAR DEM获取

高精度DEM生成

植被高度估计

极化干涉SAR精细分类

1.5.2 PIE特色扩展功能模块——雷达数据处理模块

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

基于深度学习的遥感信息智能提取

★深度学习可以实现遥感信息的自动化、

智能化提取，大大减少人为工作量，极大

提高遥感影像的附加值；

★基于迁移学习、增量学习等学习策略，

通过改进CNN、FCN等模型，可以实现单

体建筑、道路边界等的自动提取；

深度学习模型 道路矢量自动提取

单体建筑自动提取

网络训练

迁移学习

Worldview3或GF-2等

国产数据

1.5.3 PIE特色扩展功能模块——深度学习模块

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

无人机拍摄的原始JPG图片

稀疏点云与拍摄姿态计

算

数字表面模型（每个点的高

程）

数字影像地图（可量测）

真三维模型（可浏览、可量测） 密集点云构网

航空影像全自动化生产全系产品

1.5.4 PIE特色扩展功能模块——无人机数据处理模块

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

汇 报 内 容

02 PIE遥感图像处理软件海洋应用

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

基于自主PIE平台，针对海洋领域的核心业务需求，研建卫星监测分析与遥

感应用系统，实现卫星资料普适化应用。

卫 星 监 测 分 析 与 遥 感 应 用 系 统

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

主 要 功 能

u 国内外主流遥感卫星数据的支持

u 标准化遥感数据处理

• 辐射校正

• 几何校正

• 投影

• 分幅/裁切

• 镶嵌/分幅

• 图像融合、增强、分类

• ……

u 40多种典型监测信息提取

²大雾

²火情

²水情

²沙尘

²积雪

²海冰

²温湿廓线

²海面风场

²海面温度

²有效波高

²叶绿素

²泥沙含量

²… u 自动化的专题产品制作

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

卫星监测分析与遥感应用

气象海洋大数据管理与可视化

多元资料同化分析

精细化保障服务

气 象 水 文 业 务 体 系

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N气 象 海 洋 数 据 标 准 化 处 理

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N多 源 气 象 水 文 资 料 分 布 式 管 理

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

质量标识符合理性检查、航次轨迹检查、区域特性检查、时间序列图形检验。

水 文 气 象 资 料 质 量 控 制

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N时 空 特 征 分 布

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

探空 地面、船舶、自动站

飞机报 卫星

多 类 常 规 观 测 资 料 的 应 用 能 力

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

采用多种融合算法，基于分布式集群计算架构，实现海表温度、风场、海面高度、

有效波高、透明度等多种反演产品的融合。针对不同区域、不同时段，动态选用对应

的拟合函数，实现算法自适应。全球4Km海温融合控制在5分钟以内。

多 源 海 洋 遥 感 资 料 融 合 处 理

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

实现对海洋/内陆水环境的叶绿素、悬浮物、浊度等监测指标提取。水资源水质监测

★ 叶绿素a浓度反演

★ 悬浮物浓度反演

★ 透明度反演

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

海洋灾害监测

★ 海冰监测

★ 海上溢油监测

★ 赤潮监测

海洋溢油识别与分类特征指标数据库

海洋油膜SAR图像特征分析

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

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

HY2A有效波高 HY2A大气水汽 HY2A海面温度

HY2A海面风场（风圈） HY2A海面风场（风向）

METOP-A海面风场

（风向+大风半径）

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

海上典型目标检测

★ 石油平台检测

★ 舰船检测

南海区域遥感影像(GF-1融合)

航天宏图

航空影像 Envisat-ASAR

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

★ 海岸线变化检测

变化检测

航天宏图

海岸线变化检测

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

积雪覆盖动画 FY2g海温动画

云分类动画

FY2G云图动画

实时台风及历史台大风雾动结画果 雾滴尺度

液态水路径 光学厚度

雾、水情等监测

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

台风预报准确率连年提升，2015年24小时预报误差低于70公里（首次）

台风定位定强

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

2 TBh EhT

s

TBU hTBD   

业务算法通常不提供台风强降水情况下的风场产品

微波辐射传输方程

台风强降水情况下的风场产品

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N尼伯特台风个例分析

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

2 TB3 E3T

s



微波辐射传输方程

2 TB4 E4Ts



2005.09 Rita 17 TCs, 25736 匹配数据

反演风向与Hwind再分析数据的比较

Rms=24 °

全极化微波辐射计强降雨情况下的风向反演

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

汇 报 内 容

03 PIE-MAP地图导航平台海洋应用

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

北斗地图导航平台（PIE-MAP）

PIE-MAP产品分2个系列

（1）PIE-Map 终端产品系列

★ PIE-MAP Objects

桌面开发组件

（C#、C++、Java, Siverlight, webgl）

★ PIE-MAP Mobile

移动开发组件 (Android、IOS)

★ PIE-MAP Tools

桌面配图与数据转换处理系列软件工具

（2）PIE-MAP Cloud 云产品系列

• 路径分析、引导与兴

趣点查询

• 北斗通信协议

02.北斗导航

• 资源虚拟云平台

• 云推送、云存储、

位置服务

• OGC地图服务和GIS

API 服务

03.云服务

• 支持多源数据格式

• 二三维地图显示

• 空间分析、量算和查

询

• 对象编辑和要图标绘

• 投影转换

• 专题图

01.图形平台

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N跨 平 台 支 持 （ 平 板 、 W e b 页 面 、 桌 面 ）

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N国产CPU、显卡、操作系统兼 容 国 产 平 台

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

19

更炫、更轻、更快

PIE-Map充分利用硬件加速，显示高效

20万动态目标

4K屏

性 能 提 升

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

核心思想：在本地面向高效可视化对基础地理、气象、海洋、空间环境等数据统一组

织和缓存管理，通过并行可视计算实现三维可视化与人机交互

……

矢量纹理的快速实

时生成

实时计算矢量纹

理坐标

GPU加速纹理

融合

气象水文环境数据的高效

可视计算技术

多CPU/GPU协同高效并

行绘制技术

GPU加速的体绘制 基于种子点的高斯混合模型聚类 交互可视分析

气象数据 空间环境数据

地理剖分方法与索引机制 缓存模型

海洋数据

面向终端可视化的多源异构数据组织管理技术

气象水文环境数据高效可视计算

与并行绘制技术

基于数字地球的大规模三维基础

地理信息可视化技术

多维气象水文数据三维立体显示与人机交互技术

气 象 水 文 数 据 多 维 可 视 化 显 示

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

气象海洋可视化平台

气象海洋可视化平台桌面版

气象海洋可视化平台网页版

气象海洋可视化平台APP版

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N产品功能数据管理 •数据接收 •数据解析 •数据存储 •数据发布地图显示 •卫星影像 •高程淡色 •平面淡色 •光影变化 •二三维切换•兰伯特投影•墨卡托投影•经纬线标注•中国区 •任务区 •区域编辑 •地图锁基本操作 •图层管理 •切换地图布局 •浮动地图 •多地图联动•切换地图 •时间轴 •层次切换 •时次切换观测资料 •地面实况 •高空实况 •天气雷达 •卫星云图 •葵花8号卫星云图 •AMDAR •GPS探空 •闪电定位 •再分析 •气候资料 •热带气旋 •海浪实况 •海温实况 •海流实况数值预报 •欧洲中细 •欧洲中粗 •日本模式 •T639 •GRAPES •美国模式 •英国模式 •德国模式 •比对分析 •模式评分 •集合预报 •集合评分指导预报 •降水预报 •强对流 •灾害落区 •雾霾落区 •城镇预报分析标绘 •基本分析 •短临分析 •中期分析 •航空分析 •海洋分析 •天气状况制作发布 •单层综合图•多层综合图•历史演变图•演变动画图•综合抽取 •汇报发布基本信息•地方站点 •雷达站点 •民航站点 •军队站点 •飞行航线 •管制分区 •海区划分 •雷达覆盖 •气候区域 •地质风险 •山洪风险 •高速公路 •铁路线网

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

产品功能——数据管理

资料类型 具体资料

地面气象资料 地面观测报告、航危报、重要天气报告、航空天气观测报、危险天气观测报、自动站雨量观测资料。高空气象资料 高空探测报告、飞机报、高空测风报告。海洋气象资料 常规气象调查资料、气象自动仪测资料、船舶报资料、海洋站资料、海气通量资料、低空探测资料。海洋水文资料 海上浮标资料、海冰资料、水位资料、海浪资料、海洋站温盐流观测资料、海洋深水温度观测资料、海洋监测站报告。陆地水文资料 降水量资料、河道水情资料、日蒸发量资料、定性冰情资料。气象卫星资料

卫星探测表温风云湿报告、卫星探测高空压温湿报告、静止气象卫星FY-2C/D/E数据资料、极轨气象卫星FY-3A/3B 数据资料、地球观测卫

星EOS TERRA/AQUA数据资料、静止气象卫星MTSAT-2数据资料、极轨气象卫星NOAA- 16/ 17/ 18数据资料、军队总参FY-2E卫星数据资料。气象雷达资料 多普勒天气雷达资料、风廓线雷达资料、天气雷达图像产品、激光雷达资料。数值预报资料

欧洲数值预报产品、德国数值预报产品、日本数值预报产品、英国数值预报产品、美国数值预报产品、中国全球中期数值天气预报产品、

总参全球中期数值天气预报产品、空军T511数值预报产品、空军MM5数值预报产品、空军WRF数值预报产品、空军解释预报产品。气象灾害资料 热带气旋警报、海啸警报、警报和天气综述。气象水文服务保障产品 国内传真图、日本传真图、德国传真图、欧洲中心传真图。大气成分资料 气溶胶资料等。军队气象水文资料 军队地面报告、军队

航天宏图

危险天气报告、军队高空探测报告、军队高空测风报告、军队雷达探测报告。

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

二三维地图显示

二维地图 三维地图

经纬线标注 卫星影像图

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

海洋环境

海洋环境显示

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

支 持 三 维 场 景 仿 真

航天宏图

三维特效

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N

全球重力场模拟仿真

全球高程场

全球重力场

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N温盐密声可视化平面、剖面、断面

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N卫星云图+高度场

航天宏图

航天宏图 W W W . P I E S A T . C N云高出现频率统计

航天宏图