大数据 GIS 技术体系
新一代遥感软件技术体系
新一代三维 GIS 技术体系
地理空间 AI 技术体系
分布式 GIS 技术体系
跨平台 GIS 技术体系
在 SuperMap GIS 2024 中,超图软件进一步创新 GIS 基础软件六大技术体系 (BRT-IDC), 即大数据 GIS 、新一代遥感软件、新一代三维 GIS 、地理空间AI、分布式 GIS 和跨平台 GIS 技术体系。
SuperMap GIS 2024 技术体系 (BRT-IDC)
大数据GIS包括空间大数据存储管理、空间大数据分析、流数据处理与空间大数据可视化、地理知识图谱等技术,致力于提供全面支持大数据的 GIS 基础软件与服务,让更多用户能够轻松挖掘空间大数据“金矿”。
大数据 GIS 技术体系
◇ 提供大规模矢量数据的 HBase、HDFS 引擎
◇ 提供流数据的 Elasticsearch 引擎
◇ 支持用户自定义可扩展空间大数据存储引擎
◇ 支持直连Yukon 、Neo4j两种图数据库,实现实体和关系入库
◇ 内核级扩展 Spark 空间数据模型
◇ 支持 6 大类 200余种空间大数据分析算子
◇ 支持根据结构化数据构建实体和关系
◇ 支持带有空间属性的图谱实体与地图窗口关联浏览
◇ 支持图谱查询与分析
◇ 支持处理自动化执行过程的数据血缘关系写入图数据库,并可进行溯源、追踪
◇ 集成开源地图开发库(OpenLayers、Leaflet 、MapboxGL JS 等)、可视化库(ECharts、MapV 、DECK.GL 等)
◇ 提供二维 / 三维兼具、动态 / 静态兼具的可视化效果
◇ 提供散点图、热力图、蜂巢图、格网图、轨迹图、O-D 图、流向图等空间大数据可视化技术
◇ 提供知识图谱可视化效果
◇ 提供内置 Spark 集群,支持外接 Spark 集群
◇ 支持 Hadoop 集群 YARN 模式
◇ 支持 local(单进程)、local(多进程)、client、cluster四种Spark部署模式
新一代遥感软件技术体系融合了国际领先的摄影测量核心算法,突破了遥感解译预训练大模型(Large Imagery Model, LIM)等智能化技术,覆盖遥感影像数据存储管理、生产处理、解译与分析及可视化的全流程能力,实现了计算高性能、遥感GIS一体化、软件跨平台化、处理和解译智能化、软件架构云原生化、互操作Web化等“一高五化”多项技术创新。通过上述技术创新,遥感影像的处理效率和解译精度得到大幅提升,使得遥感数据产品可实现T+1的快速应用。
新一代遥感软件技术体系
◇ 支持处理高分系列、资源系列、北京、高景、吉林、Sentinel、Landsat、IKONOS、WorldView、SPOT 等常用卫星遥感数据
◇ 支持以镶嵌数据集方式,管理全流程的中间、结果数据
◇ 支持自动生成连接点和地面控制点,可基于AI语义提升几何处理精度,内置AI异源影像匹配模型,提升影像匹配精度
◇ 支持区域网平差,提供线性、二次多项式、三次多项式RPC纠正模型
◇ 支持影像配准,可基于校正后的全色影像配准多光谱影像
◇ 支持正射校正,根据修正后的RPC参数,校正原始影像的位置和几何形变
◇ 支持Gram-Schmit、Pansharp等影像融合算法,支持用户控制影像融合锐化效果
◇ 支持真彩色输出,同步完成影像降位和波段次序调整,并提升植被区域输出效果
◇ 支持影像匀色,以某参考影像为模板,使其他影像与模板影像色彩趋于一致
◇ 支持生成镶嵌线,可尽量避开建筑物、沿道路或河流等线状地物自动生成
◇ 支持输出成果数据,提供整幅、标准分幅、多边形范围裁剪等多种输出方式
◇ 支持影像去云,对影像成果中的有云区域进行自动替换
◇ 支持影像去雾,自动去除影像中的薄雾和灰霾,增强影像对比度
◇ 支持生成点云,可对立体影像进行密集匹配,生成密集点云数据,内置AI密集匹配模型,可有效降低误匹配情况
◇ 支持生成DSM,可基于立体影像生成DSM成果数据
◇ 支持DSM自动滤波生成DEM产品,内置AI滤波模型,尤其适合城市区域的DSM滤波处理
◇ 支持DSM合并,将多个分幅数据合并为一个覆盖整个区域的DSM成果数据
◇ 支持平面和接边精度检查,检查点通过专题图展示,可视化评估成果精度
◇ 支持区域精度检查,用于对整幅影像进行精细化分区检查
◇ 支持拉花变形检测,可自动提取山体、道路、房屋拉花变形区域
◇ 支持通用辐射定标模型
◇ 支持对GF-1、GF-2、GF-6、GF-7、ZY3-02等卫星遥感数据进行大气校正
◇ 支持场景分类、变化检测、目标检测、二元分类、对象提取、地物分类等多场景影像解译任务
◇ 针对林地、耕地、城市水体、城市建筑物等典型场景,提供即拿即用的预训练模型
◇ 支持遥感解译预训练大模型(LIM),用于高精度地物分类
◇ 支持G-SAM,通过空间提示引入语义信息,实现细粒度影像分割
以二三维一体化GIS技术为基础,包括二三维一体化数据模型及分析计算、多源三维数据存储管理、多源三维数据共享与互操作、多端渲染交互与输出等关键技术,支撑海量三维数据的存储、管理、运算、分析、可视化与发布,推动构建室内外一体化、宏微观一体化、空天/地表/地下一体化的数字孪生空间,赋能全空间的三维GIS应用。
新一代三维GIS技术体系
◇ 支持二维点/线/面、二维网络、不规则三角网、栅格等二维数据模型
◇ 实现三维体数据模型,支持边界表示法和参数化表示法
◇ 实现三维网络数据模型,支持室内外、地上下的三维网络分析
◇ 构建与实现不规则四面体网格(TIM)和体元栅格(Voxel Grid)两类三维场数据模型,支持时间维度
◇ 提供丰富的三维表面(Surface)、三维体、三维场等数据的分析计算功能
◇ 支持符号化建模、参数化建模,可基于矢量数据快速构建大规模三维场景
◇ 提供拉伸、降维运算、体素化等运算功能,可实现二、三维数据模型间的相互转化
◇ 新增程序化建筑建模和道路建模工具(使用算法和程序逻辑来创建或修改建筑模型),可基于矢量数据批量自动构建建筑、道路及交叉口
◇ 全面融合倾斜摄影三维模型、激光点云、BIM、GIM、建筑白模数据、城市精模数据、三维场、地质体、地形、地下管线等多源异构数据
◇ 支持直接接入符合IFC、CityGML、Geo3DML、GIM等标准的数据,新增支持跨平台直接导入IFC数据、按照类型存储为不同数据集
◇ 全面支持BIM数据,支持接入十余款主流BIM软件生产的多种格式的BIM数据,新增支持跨平台导入RVT数据和DGN数据、导入原生BIM族群构件树信息
◇ 提供多种分布式GPA工具,实现建筑白模数据、城市精模数据、BIM、倾斜摄影三维模型、点云、地形等三维数据的高效全流程管理和空间分析
◇ 全面提升海量数据轻量化能力,TB级倾斜摄影三维模型、百万级BIM构件、复杂城市精模相比原始数据量可降低30%以上
◇ 全面优化海量数据渲染性能,TB级倾斜摄影三维模型和百万级BIM构件可提升50%以上,百平方公里城市精模可提升1倍以上
◇ 新增支持面拉伸生成的白模瓦片局部更新,倾斜摄影三维模型局部数据更新支持自动接边处理
◇ 新增支持测绘行业标准CH/T 9040-2023《空间三维模型瓦片数据格式》,并提供配套开放资源
◇ 支持开放的《空间三维模型数据格式》(S3M)和《空间三维模型数据服务接口》标准
◇ 支持建筑白模数据、城市精模数据、倾斜摄影三维模型、点云、BIM、GIM、二/三维点/线/面数据、二/三维拓扑网络数据、地质体、三维场在多终端的共享与互操作
◇ 支持S3M 1.0、S3M 2.0、S3M 3.0、S3M 3.01格式
◇ S3M 3.01升级文件存储格式和顶点扩展属性,提供更高效的属性查询、数据调度、数据局部更新、多要素按需请求能力
◇ 新增支持将倾斜摄影三维模型、BIM、城市精细模型、点云等生成的I3S数据(符合OGC社区标准)转成S3M数据
◇ 提供自研三维WebGL/WebGPU客户端和基于Cesium的三维WebGL客户端,具备全数据、全功能、高真实感、低代码开发等特性
◇ 自研三维WebGL/WebGPU客户端提升MVT数据加载显示能力和三维场景高真实感渲染效果
◇ 自研三维WebGL/WebGPU客户端新增支持3D Tiles 1.1、I3S 1.3,支持局部水场的三维可视化表达
◇ 提供基于UE4/UE5/Unity/HMS Core 3D Engine的高保真三维GIS开发包,支持动态载入大规模、多源三维GIS数据以及多种三维GIS分析、查询和量算功能
◇ 提供三维GIS数据美化工具,可实现三维场景高保真渲染(UE4/UE5/Unity)
◇ 支持云渲染到Web端,提供开源的JavaScript API,支持低代码开发(UE4/UE5/Unity)
◇ 支持多种VR/AR/MR设备:Oculus Quest2、iPhone、Microsoft HoloLens2等
◇ 支持3D打印
◇ 提供三维地理设计WebApp,支持在线批量建模和多人交互编辑
◇ 提供三维地球iEarth WebApp,支持快速搭建三维可视化场景,并在线浏览、查询、分析和共享场景
◇ 提供SuperMap iExplorer3D,支持访问海量多源异构空间数据和渲染高保真三维场景
◇ 具备三维GIS跨平台能力,国产软硬件环境下支持三维数据的存储、分析、可视化与服务发布
地理空间AI(Geospatial AI)是人工智能与地理信息软件技术相互融合的技术统称。SuperMap AIF作为地理空间AI技术底座为空间智能提供各类AI能力,包括部分即拿即用的功能,以及可搭配AI流程工具定制化训练微调后使用的功能。SuperMap AIF向上赋能于 SuperMap 基础软件产品和自然资源信息化等行业应用产品。
地理空间AI技术体系
AI流程工具
◇ 数据准备阶段支持批量生成训练数据
◇ 模型构建阶段支持多波段遥感影像解译模型训练,支持迁移学习、继续训练等能力
◇ 模型应用阶段支持批量、按范围等多种推理场景,支持模型评估、模型转换等能力
AI遥感影像处理
◇ 内置AI异源影像匹配模型,提升异源影像匹配精度
◇ 内置AI遥感解译预训练模型,基于语义信息剔除分布于云、建筑等区域的非地面点,提升几何处理精度
◇ 内置AI密集匹配模型,可有效降低误匹配情况,提升DSM成果质量
◇ 内置AI滤波模型,可以适应复杂地形情况,尤其适合城市区域的DSM滤波处理
AI遥感影像解译
◇ 支持二元分类、地物分类、通用变化检测、目标检测、对象提取、场景分类等多场景影像解译
◇ 针对林地、耕地、城市水体、城市建筑物等多种地物,提供开箱即用的预训练模型
◇ 新增遥感解译预训练大模型,可实现高精度地物分类
◇ 新增G-SAM,可实现细粒度影像分割,并通过地理空间提示引入语义信息
AI三维数据处理与分析
◇ 提供点云实例分割功能,可精准识别出点云中电力线、杆塔等实例
◇ 新增支持自动提取建筑物轮廓和识别屋顶信息,支撑批量构建复杂建筑实体
AI空间分析
◇ 支持聚类分析,包括空间热点分析、空间密度聚类等功能
◇ 支持分类分析,包括地图匹配、地址要素识别、基于森林的分类等功能
◇ 支持回归分析,包括地理加权回归、线性回归、逻辑回归等功能
AI图像/视频分析
◇ 支持图像分析,包括支持图片分类和目标检测功能
◇ 支持视频分析,包括目标检测、目标跟踪、目标统计、测速分析、地理围栏、打架斗殴、车牌识别等功能,支持自定义样本训练视频目标检测模型
AI图像生成
◇ 新增图生图功能,支持自定义提示词,联合多张参考图像搭配多种属性约束生成意向图件,可约束属性包括:线稿、轮廓、深度、线段、语义、涂鸦、色彩和光影
◇ 新增局部重绘功能,支持自定义提示词,联合涂抹、点击或文字提示,分割目标区域进行重绘
◇ 新增超分辨率重建功能,支持图像自定义倍数的高清放大,基于AI算法智能丰富画面细节
◇ 新增生图风格微调功能,支持基于少量目标风格图像,微调训练出自定义风格的生图模型
AI知识生成
◇ 新增智能问答功能,支持批量上传doc、excel、pdf等典型格式文本材料构建行业知识库或提供固定网址,基于NLP大模型,搭建自定义场景问答,并支持答案溯源
◇ 新增知识归纳功能,支持上传长文本材料,基于NLP大模型,提供摘要生成、会议纪要生成,主题分析,长文本问答,文本画像功能
地理空间智能体(Geospatial AI Agent):SuperMap AgentX
◇ 新增地理空间智能体功能,支持以对话形式提出空间数据处理请求,基于自然语言大模型和AI Agent技术,实现对请求的独立思考、规划和任务分解,并调用相关空间智能软件工具达成目标的能力
SuperMap iServer & iDesktopX
◇ 支持基于AI的遥感影像处理、遥感影像解译、空间分析、三维模型AI自动化构建、图像分析、视频分析等功能
SuperMap ImageX Pro/Enterprise
◇ 支持基于AI的遥感影像处理和遥感影像解译等能力
SuperMap iPortal
◇ 支持基于GI Agent实现对话交互的数据资源检索、分析、可视化、门户管理和第三方功能拓展能力
SuperMap iMobile
◇ 支持基于AI对物品识别、检测和跟踪计数等采集能力
◇ 支持室内环境AI测图能力
◇ 自然资源信息化等行业同样可以基于SuperMap AIF提供的各项AI能力,定制开发行业应用产品,如基于AI知识生成和AI图像生成开发的自然资源智能问答和空间规划AI生图应用产品
分布式GIS技术体系包括分布式空间数据引擎技术、空间区块链技术、分布式空间分析与处理技术、云原生GIS技术和边缘GIS技术,支撑海量经典空间数据和空间大数据的存储、管理、分析、处理、可视化与发布,实现GIS在高可用、高并发、高弹性、高性能、大容量、高可信等方面的重大突破,构建云边端一体化GIS的分布式协同新模式。
分布式 GIS 技术体系
◇ 支持分布式空间文件系统,包括 HDFS、DSF 等
◇ 支持分布式 SQL 空间数据库,包括阿里 PolarDB、华为 GaussDB、瀚高、达梦、金仓等
◇ 支持分布式 NoSQL 空间数据库,包括 MongoDB、Elasticsearch、HBase 等
◇ 支持区块链空间数据 Fabric 与 IPFS 联合存储
◇ 支持区块链证书服务管理能力
◇ 支持国密版本,支持 SM2/SM3/SM4 国密算法
◇ 提供内核级扩展 Spark 空间数据模型
◇ 支持 200 多种分布式地理处理建模工具
◇ 提供 70 多种分布式空间分析算子
◇ 提供高性能分布式动态渲染能力
◇ 实现地图、三维、大数据、AI、流数据等功能的全面微服务化
◇ 支持容器化部署,提供 GIS 节点滚动升级、弹性伸缩和故障恢复
◇ 提供基于 Kubernetes 的通用自动化编排,实现对所有微服务资源的实时监控
◇ 集成服务网格技术,支持灰度发布、访问控制、服务度量、服务追踪
◇ 集成无服务器计算技术,支持空间分析任务、处理自动化任务、分布式切图任务和二三维瓦片分发任务以Serverless GIS函数方式运行
◇ 支持 FlatGeobuf、PMTiles 等云原生 GIS 数据格式和瓦片格式的使用与转换
◇ 提供边缘 GIS 产品,支持构建云边端一体化应用系统
◇ 支持边缘 GIS 前置代理、服务聚合、数据分发和分析处理
自 2001 年起,超图基于标准 C++ 技术重构 GIS 内核, 建立了一套高性能的、支持多种操作系统和 CPU 架构的原生跨平台 GIS 技术体系。
目前 SuperMap 支持 X86、ARM(如鲲鹏、飞腾) 、Loongarch (如龙芯)、SW-64(如申威) 等多种架构的CPU,并能够在Linux系列、Windows系列、HarmonyOS、Android及iOS等多种操作系统上高性能运行。
跨平台GIS适配(部分)
◇ 支持CPU 架构:X86、ARM、Loongarch、MIPS、SW-64 等
◇ 其中国产 CPU:华为鲲鹏、飞腾、海光、兆芯、龙芯、申威等
◇ 其中国产 GPU:摩尔线程、芯动、象帝先等
◇支持操作系统系列:Linux、Windows、HarmonyOS、 Android、iOS 等
◇其中国产操作系统:银河麒麟、统信 UOS、华为欧拉、中科方德、中科红旗、润和、万里红、阿里龙蜥、元心、中兴新支点等
◇ 支持数据库系列:文件型、关系型、NoSQL 等
◇ 其中国产数据库:阿里 PolarDB、华为 GaussDB、腾讯TDSQL、瀚高、新华三SeaSQL DWS、达梦、人大金仓、南大通用、崖山、优炫、海量数据、星环、神舟通用等
◇支持云平台系列:公有云、私有云等
◇其中国产云平台:华为云CCE、阿里云ACK、腾讯云TKE、道客云、新华三、浪潮云、云轴ZStack、易捷行云、谐云、品高云、泽塔云等