引言
geovis ifactory空天大数据智能处理软件（简称geovis ifactory）是中科星图股份有限公司自主研发的一款集实时分布式计算、交互式分析和数据可视化为一体的开放性数据处理软件平台产品。针对航天、航空等不同平台获取的可见光、微波、高光谱等数据自动化处理需求，将云计算、高性能处理、大数据、人工智能等新一代信息技术与遥感测绘技术深度融合，实现时空泛在数据的自动化、精准化、实时化、智能化处理，生产各类遥感数据标准产品，如数字正射影像（dom）、数字地表模型（dsm）、数字高程模型（dem）等，以及地物类、目标类、应用类专题产品。
▲geovis ifactory空天大数据智能处理软件
存储计算一体化，解决海量数据存储、数据种类泛在问题
geovis ifactory具备七十余种影像处理基础算法集，支持空天多源载荷数据的实时处理，包括航天、航空的可见光、微波、高光谱等多源遥感数据。例如国内的高分、资源、天绘、环境减灾、高景、欧比特、长光等系列卫星数据，国外的worldview、ikonos、geoeye、pleiades、spot、compsat等系列卫星数据，以及专业的倾斜航空摄影测量相机、常规数码相机等航空数据等。此外，geovis ifactory支持载荷可扩充，并可根据新增卫星、航空数据格式进行动态扩充定义，满足不同行业的复杂多变的需求。同时，平台还自带数据管理系统，支持数据上传、下载、查询、数据分析等功能，真正实现存储计算一体化。
▲光学遥感卫星影像处理流程
▲光学测绘卫星影像处理流程
▲高光谱卫星影像处理流程（gf5）
▲insar卫星影像处理流程
▲sar卫星影像处理流程
自动化智能处理，解决人工作业占比大的问题
geovis ifactory具备自主可控的“平台 插件”软件体系架构、内置专业流程模板、智能生产调度框架，具备分布式资源下的任务统一管理与负载均衡等平台能力，支持批量数据自动筛选与导入、流程任务定时启动的流程自动调度、流程中的全局或局部参数数据进行动态更新与重构计算等功能，实现了自动化任务处理全过程可控。同时支持任务测区海量数据的实时显示、“分钟级/景”的处理效率、“景”级处理参数调配、任务中异常影像的重处理等功能。此外，geovis ifactory提供作业执行情况数据的统计分析、状态监控，作业执行预测、计算任务状态监测等功能，从而实现任务的全程精细化管理和可视化分析。
geovis ifactory构建了一个完全自动化智能的处理流程，平均每天可实现优于千景光学遥感影像dom生产（高级版9节点标配），几何精度达像素级（平原优于1个像元，山地优于2~3个像元），在减轻作业人员的负担，减少人为失误的同时，大大提升了数据处理效率。
▲内置处理流程模板
▲全过程可视化质量控制
高性能异构机群，解决计算资源利率低的问题
为了加速图像处理，异构机群的设计被广泛使用。在集群环境中，服务器兼具cpu和gpu等计算资源，如何根据应用的特点，合理使用cpu和gpu资源以及实现访问流量在各服务器上均衡分配，充分利用各服务器资源，从而达到性能最大化的目标？是一个关键的问题。
geovis ifactory采用可扩展高性能异构机群，基于分布式并行计算框架，构建gpu/cpu的混合算力池，整合百节点计算、存储和i/o，打造超算平台。该平台采用任务分割模型，把任务流程中每个算法模块中的处理任务进行分割，形成子任务队列，通过自动化生产调度进行调度处理；同时结合影像切分模型，通过将一幅影像进行分块多进程并行计算的方案，利用低延迟的通信技术，调用单机或集群中所有可用的计算资源来计算分块后的块影像。这样通过子任务和影像分块等资源拆分方式，即可深度优化遥感处理算法对不同计算资源的负载适配，而多线程与多进程并行加速方法的综合使用，可同时达到多源遥感数据实时处理的目的。
geovis ifactory同时具备了多节点状态实时监控、多节点资源实时统计、网络、磁盘i/o速度实时计算等功能，可为用户合理高效地利用资源提供参考，实现了深度任务统计分析、系统资源可视化。
▲高性能计算
▲子任务并行计算
▲运维管理
结语
在时空泛在遥感大数据时代不断强化的发展背景下，geovis ifactory以用户需求为牵引，以卫星遥感大数据处理为核心驱动，深入与各行业数据融合应用，不断研究国内外卫星遥感应用产业发展形势，综合利用云计算、大数据、人工智能等多项技术，实现了海量数据全自动化、智能化实时处理，与传统人工作业方式相比效率提高90%以上。geovis ifactory已成功应用于基础测绘、自然资源、交通、农林、水利、环保、应急等领域。
▲林火监测
▲农作物估产
▲水环境监测
未来，中科星图将紧跟国家提出的“高水平科技自立自强”的科技战略方向，加大在更多领域中的推广应用，推动时空泛在数据处理平台与技术赋能千行百业。
