地理极客的Planet卫星影像指南

原文发布时间：2017-02-01

小卫星技术正在彻底改变世界。这里将介绍一下Planet为对地观测数据所做的革命，并描述一下如何利用卫星潮流在你的行业领先。

几年前，卫星数量达到了转折点，当建造数量激增时，在几个月的时间里发射了94次。前沿已经永远改变，我们感恩于小卫星（低于500公斤的卫星）。

事实上，美国政府，NASA，NGA和NOAA都对实时对地观测数据的意义感到非常兴奋，因为他们已经花费数百万美元购买数据和资助新的小卫星型项目。预计2017年全球发射的小卫星数量将创出新纪录。

地球被卫星环绕的夸张效果

为什么说小卫星是大生意

小卫星的制作和发射比传统卫星更容易、更快、更便宜。基于这项技术创建的公司，像Planet、Urthecast、Skybox和DigitalGlobe等，正在持续的捕获地球的图像，使我们能够访问整个地球（几乎）实时的图像库。

记住，在Google地球上查找你的房子只是为了找到过时的图片么？这个问题已经成为过去。现在地图服务实际上能够跟上人类提供的功能的速度。

那么，我们应该用这些新的数量和频率的卫星影像做什么？这在多个不同的市场都存在大量的机会。

对地观测卫星正在改变这些行业

1、政府机构，到目前为止，对对地观测数据的需求最大，因为这些数据对跟踪资源，分析城市扩张，可视化土地利用趋势，制定开发计划和许多其他项目非常有用。

2、情报机构不仅检索自己国家的数据，而且检索其周围的一切数据，以便（为了我们自己的安全而进行编辑）。

3、环境组织正在利用卫星发现诸如非法砍伐树木或采矿等有害活动，使森林砍伐，栖息地受损和河流变化等问题可视化，并监测气候。

4、数据分析公司和拥有尖端机器学习算法的任何人都将成为主导，因为有人必须获取这么大量的数据并提供业务洞察力。

5、农业受益巨大。现在很容易查看作物健康，预测产量，并通过将今天的数据与昨天或逐年进行比较来做出更好的决策。例如，植被健康的问题可以在几天内被看到，并被减轻。

6、灾害（自然或人造）管理将被改进，通过比较灾害区域在灾害之前和之后的图像。当然，卫星还能提供跟踪自然灾害的能力。

7、人道主义的付出可以更容易地被管理。前不久一个令人惊叹的案例是用Planet卫星影像跟踪观察叙利亚难民营。

8、监控各种行业的资产和资源 - 船舶、水井、管道、电力线等—极其简化，因为你现在可以看到实时的一切（作为实际图片，而不是GPS点）。

可以参考前一文章：使用FME云建立的3个令人激动的对地观测应用

如何访问和使用卫星影像数据

Planet的Doves卫星提供高频、中分辨率（3-5米）的图像存档可以回溯到2009年。可以通过网络轻松访问它，或者利用FME等应用程序可以根据你的需求使用和集成数据。

由Planet卫星采集的图像，在FME Data Inspector中查看

所以，太容易得到这些惊人的卫星数据了。现在是时候做点什么了。

通常，当我们从多个源获取数据时，洞察更有价值。这意味着第一步通常是将卫星影像与其他数据源（GIS，3D或CAD模型，数据库，LiDAR激光等可以访问的任何其他数据）集成。

然后开始逐像素计算、分析、质量验证、几何处理、以及任何你需要的其他转换。这里是...

使用卫星影像的11个点子

1、将经常更新的图像用作GIS数据的“实时”底图。

2、将其覆盖在数字高程模型（DEM）或LiDAR激光数据上，用来作为3D中的景观。

影像覆盖在3D数据上

3、分类图像，每个像素的值取决于它是一个树，水，建筑物等。（卫星影像提供波长不同的4-5波段）

4、组合几个图像以去掉云覆盖。

5、着色以识别感兴趣的区域或制作热力图。

可以参见：17种处理影像数据的方法

6、将特定区域加载到数据库中，以便您可以随时间进行比较（加载到PostGIS中，或作为Esri地理数据库中的图像附件，或作为不支持栅格的数据库中的二进制Blob等）。

7、构建HTML目录、PDF、电子表格或其他报告，以显示变化的数据和与该图像相关的属性。

8、矢量化图像。例如，假设有一个明确定义的范围区域，包括水、土地和建筑物。形成多边形并将其加载到GIS或任何其他地方进行进一步处理。

这里有一个示例的FME工作流程，执行以上几个变换并生成近红外（NIR）表面模型。（可以试试看：我们的场景创建分析师Dmitri已经将FME工作空间区打包好，注意他们从本地读取TIFF文件，如果你想使用实时数据，你需要一个Planet API密钥。）

用Planet卫星影像生成的3D NIR模型（下载FME模版）

然后可以使用这些数据来获得NDVI（归一化差异植被指数 - 我们检查该区域的哪些部分有绿化以及它的健康程度）。

上图为NDVI叠加在原始地面模型上显示。下图为NDVI在3D数据中显示（下载FME模版)

将卫星图像转换为所需的输出后，就可以自动化运行工作流程了。卫星以高频率采集数据，这意味着您的工作流程需要能够跟上节奏，这就是FME Server和FME Cloud的作用。将流程设置为：

1、当有新数据可用时，自动提取图像并在工作流程中对其进行处理。

2、只有当满足特定要求时，才向数据库添加新图像，例如它不被云覆盖时。

3、创建您自己的Web地图瓦片服务（WMTS），以便在最新的底图上提供您的数据。

希望这些能激发你能用所有这些卫星数据来实现令人难以置信的应用。我们真的很为这些对地观测数据的潜力兴奋，并期待看到未来。

附记

对于那些关心政府间谍阴谋理论的人，这里有一张关于Planet卫星分辨率的图片。注意在合适的分辨率下能看到树但不到人。

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