导读INTRODUCTION
七月流火,八月未央。目前我国仍面临六大自然灾害风险,其中四类与水体变化直接相关,及时掌握地表水体变化对于汛期水旱灾害防御与水资源基础调查具有重要意义。
PIE-Engine SAR开发的AI水体监测服务,利用开源SAR数据,提供分钟级成果响应。后期我们将支持高分3号、宏图一号SAR卫星进行高分辨率SAR水体提取,形成从数据源到专题信息服务的全流程自主服务能力。欢迎订阅体验~
体验网址:https://engine.piesat.cn/engine-sar/home
自然灾害风险形势严峻
The Risk of Natural Disaster
洪涝风雹 台风灾害
地质灾害 农业气象
水体分布一直是遥感目标提取的重要对象。国家相关部委对8月份全国自然灾害风险形势进行会商研判发现,8月六类自然灾害风险较高,其中与水体分布变化直接相关的有洪涝风雹、台风、地质灾害、农业气象等四类风险。因此,及时掌握地表水系分布,对于水旱灾害防御,水资源基础调查至关重要。
经过PIE-Engine SAR团队设计与研发,PIE-Engine SAR AI水体监测服务正式进入公测阶段。
PIE-Engine SAR 水体监测服务
- 国内首个公开SAR水体监测在线订阅服务
将繁琐的数据处理工作交给我们,您只需一杯咖啡的时间,即可体验高质量水体监测服务,获取您所关注区域的水体信息。SAR水体监测在线订阅服务具备以下几个特色优势:
✔ 多图层在线实时渲染
✔ 人工交互在线分析
▷ 卷帘对比
▷ 面积统计分析
单一图斑水体面积统计(北京密云水库)
多时相重复轨道整景水体面积统计(广西梧州)
✔ 在线浏览成果并下载
一个优秀的服务 = 可看 + 可分析 + 可下载
PIE-Engine SAR支持在线浏览与下载。针对水体提取,我们不仅提供两种提取结果格式(shp矢量以及栅格影像),还支持单波段(VV/VH)输入SAR影像,便于客户依据影像分析水体分布情况,并与平台提供的提取结果进行比对,不断提高SAR水体提取服务质量。
从数据到成果,实现分钟级成果响应
效率是应急响应的第一要义。SAR雷达技术是灾害应急高分辨率洪水监测的主要天基手段。结合云端哨兵SAR数据高速接入,协同平台自研的哨兵一号SAR预处理算法,可实现自动化SAR水体提取。
经测试,针对存档哨兵一号SAR数据,一个IWGRD标准景云端拉取平均用时57.8s;
SAR预处理(包括辐射与几何校正)平均用时164s;
深度学习水体提取(同时生成shp及栅格结果)平均用时110s,全流程共计约5min 32s(331.8 s),可实现分钟级成果响应。
单位:秒/IW GRD标准景
先进的SAR水体提取深度学习算法
深度学习SAR水体提取算法主干网络Backbone使用了HRNetV2模型。该模型通过并行多个分辨率的分支,加上对不同分支的多次信息交互,达到保持强语义信息和精准位置信息的目的。decoder模块使用了OCRNet模型,该模型通过建立像素和区域的依赖以提升语义分割精度。
深度学习模型结构
在实际提取表现方面,我们选取三种对比算法:OTSU自适应阈值、DeepLabV3+、HRNet,输入同一哨兵一号SAR幅度数据。结果显示,本文算法表现更加优越,一方面能够克服山体阴影等低散射区域的水体误判,另一方面可以有效识别窄河道等细小水体。我们将在后续另一篇文章中详细介绍算法对比,敬请期待
面向31个重点防洪城市自动化水体监测
全国31个重点防洪城市与部分成果分布
城市防洪排涝是我国防洪工作的重点。PIE-Engine SAR水体监测服务面向国家重大社会发展需求,对国家防总公布的本年度全国31个重点防洪城市进行自动化水体监测,有助于当地政府及时掌握洪水淹没状况,为抢险救援提供全天时全天候数据支撑。
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