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中煤地质总局煤航集团:以科技创新为桨 风起扬帆正当时
2021-12-22 19:09:06来源:中央广电总台国际在线编辑:王菲责编:赵滢溪

  国际在线陕西报道:走进驻陕央企——中煤地质总局煤航集团(以下简称“煤航”)信息大厦,一面挂满专利成果的荣誉墙映入眼帘。“我们一直非常重视知识产权的保护和科技创新。所以把我们一些核心的专利展示出来,也希望通过这个专利墙,提醒每一个人要重视科研,让‘科技引领、创新发展’的企业理念根植于每个员工的思想深处。”煤航集团党委副书记、总经理(常务副局长)吴军虎介绍,墙上集中展示了煤航426项科技创新成果。而这些“勋章”只是煤航发展56年间殊勋茂绩中的冰山一角。

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煤航集团时空大数据中心 供图 中煤地质总局煤航集团

  在新一轮产业革命推动下,人工智能、物联网、云计算、区块链、5G等新兴技术为我国经济社会发展带来了新契机。作为我国专门从事测绘地理信息技术研发与应用的高科技企业,煤航紧抓发展机遇,乘创新之新风,充分发挥空间数据资源优势,建成我国测绘地理信息领域规模最大、处理能力最强的“煤航时空大数据中心”,为我国经济社会高质量发展“掌舵护航”。

  数据赋能“生态大脑” 守好绿水青山头道防线

  走进煤航时空大数据中心,巨大的球幕映入眼帘,球形LED展示屏上集中展现了煤航服务我国“数字地球、透明地球、美丽地球”的战略愿景。该中心向来访者展示着科技创新的最新成果:全球遥感卫星在轨运行实况、地质灾害监测预警中心、重型柴油车OBD远程在线监控平台、营运车辆主动安全防御系统、地下管线二三维一体化应用系统、木里矿区矿山环境恢复治理监测平台等行业新平台、新应用。这些成果应用都是基于煤航时空大数据中心而研发。

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吴军虎介绍煤航时空大数据中心情况 摄影 杜旭涛

  长期从事遥感、测绘等方面的空间数据生产,煤航积累了丰富的空间数据资源。这些数据横向涉及到国防、农业、煤炭、公路、铁路、林业、旅游、电力、钢铁、水利、旅游、国土等数十个行业,纵向贯穿国家、省、市、县、乡、村等区域,跨越56年的岁月,是真正意义上的海量空间数据。这些空间数据集成地灾、应急、医疗、人口、气象、地质等社会经济数据,融合不同来源的行业专题数据,为行业应用提供数据支撑。“煤航时空大数据中心的数据资源既可以获取自然资源卫星中心在轨卫星数十颗不同空间分辨率、不同光谱分辨率、不同时相的卫星数据,又能够探测管理藏于城市地下空间的管网分布,数据精度最高可达厘米级,为地理信息行业提供数据支撑,为我国各行各业发展提供空间数据底座。”吴军虎自豪地说。

  在煤航大数据中心展厅,一块写着“抗震救灾先进集体”的奖牌尤为引人注目。吴军虎介绍,煤航陕西地质灾害监测预警中心,不仅管理陕西省近万个灾害隐患点的基本信息,对1000多个重点地质灾害隐患点进行现场实时监测和预警预报。在2008年的汶川地震、2010年的玉树地震及2017年的九寨沟地震中,煤航快速响应,及时处理地震灾区遥感影像,提取圈定了地震引发的地质灾害。同时,其第一时间对灾情损失进行评估,标记房屋倒塌区、估算受灾面积并计算出需要的救援力量,为灾害评估和抢险救援提供强有力的数据支持,最大限度地降低灾害带来的人力、物力、财力的损失。而这都得益于煤航多年来在资源环境领域的空间数据积累和技术优势。

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地质灾害监测预警中心 摄影 庞婷

  值得一提的是,煤航大数据中心的优势是专注于测绘地理信息行业,特色鲜明,并且空间数据量大、内容丰富,涵盖空间地理和地质勘查,连通地面与地下,不同尺度、不同类型的数据,蕴藏巨大的应用潜力。在谈到如何把数据资料变成资产,将其价值最大化时,吴军虎说:“煤航从1965年成立至今,积累了十分宝贵的地理信息和地质勘查数据。依托丰富的历史数据,我们已成功应用于矿山环境恢复治理、智慧流域等领域智慧化应用和建设中。”

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青海木里矿区治理前后的三维对比图 供图 中煤地质总局煤航集团

  煤航拥有全国大量的煤矿采矿区的测绘地理信息数据和地质数据,涵盖全国95%以上的矿区高精度、大比例尺的地形和影像数据,其中就包括青海木里矿区。木里矿区地处黄河上游大通河的源头,是我国祁连山冰川与水源涵养生态功能区,在黄河流域生态环境保护和高质量发展中具有重要意义。但长期的不合理开发造成当地环境破坏,2014年起,青海省启动木里矿区生态环境修复治理。煤航时空大数据中心积累的木里地区多年的遥感影像、地形地貌、煤田地质、水文地质等历史数据,为制定恢复治理总体思路和方案发挥了重要作用。

  “通过提取、分析、比对2000年至今木里矿区的水系、地貌、植被等数据,还原了木里矿区破坏前的原始风貌,不仅为矿山环境恢复治理提供了参考,还可以检验治理工作是否正确、有效,并为接下来的治理工作规划提供方向。”吴军虎介绍,在治理过程中,基于多源遥感的专题数据,对治理过程中的冻土、煤层自燃和不稳定边坡等进行科学监测,基于无人机倾斜摄影测量对治理过程中的工程量进行监测,制定科学合理的治理进度表。主体治理工程完成后,煤航时空大数据中心的云平台对该地区的环境恢复效果进行实时监测,时空大数据中心为木里地区环境恢复治理提供支撑保障。

  “将这些数据加以处理、分析和应用,为人们生活、行业应用、社会发展提供有益助力,就是挖掘数据潜力,将数据资料变成资产的最佳途径。” 吴军虎如是说。

  数据赋能“城市大脑”让智慧城市破浪前行

  随着“煤航时空大数据中心”建成,其提供的“超算功能”将大大提升数据的处理和分析能力。数据计算是煤航大数据中心针对实景三维、地质灾害遥感识别、多元遥感影像等高密数据计算而提供的一项服务功能,实现批处理、速度快、算力大幅提升,“以西安600平方千米的三维模型处理时间由原来的290天减为30天,处理速度提升十余倍。以处理18万平方千米范围灾害隐患数据识别为例,计算时间由原来的180天减少到60天,极大地提升了数据运算处理效率,并且计算力仍在不断提高。”吴军虎说,这将为实现智慧城市、智慧防灾提供可靠保障。

  “今年9月,第十四届全国运动会在陕西举办。煤航发挥专业技术优势,对包括全运村、西安奥体中心等重要全运场馆进行影像数据获取并进行三维模型制作。影像分辨率达到5厘米。”吴军虎说,“如此高分辨率影像数据的处理和模型制作,正是得益于煤航时空大数据中心。以往这些数据处理主要靠单体机完成,大概需要1个月的时间。但借助煤航大数据中心,仅用了不到一周时间便完成。这不仅节约人工成本,也极大提高了生产效率。”

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西安奥体中心三维模型截图 供图 中煤地质总局煤航集团

  截至今年10月,煤航时空大数据中心已先后完成25个三维倾斜摄影项目,处理3000余平方千米实景三维影像数据、420景多源遥感影像数据以及8200余景SAR卫星影像数据。该中心已为煤航所属17家单位及环保、国土、农业等政府部门的数据处理和信息化建设提供了广泛的数据计算、专题信息提取和智慧行业综合解决方案的服务。伴随“智慧城市”建设不断深入,煤航时空大数据中心的“超算功能”将发挥重要作用。

  此外,煤航时空大数据中心对我国智慧农业建设发挥重要作用。煤航根据智慧农业发展特点,借助多遥感平台,实现对农田信息精准获取,包括农作物种植空间分布、农作物长势、农作物产量、病虫害、土壤墒情、土壤肥力等方面进行全方位、全流程监测,助力我国智慧农业发展。

  截至目前,煤航时空大数据中心已通过“西安市大数据企业”认定,入选国家工信部“大数据产业发展试点示范项目”、陕西省工信厅“数字化典型应用场景”、“数字西安建设优秀成果和最佳实践案例”,被评为国务院国资委“中央企业品牌建设典型案例”等,获得多项国家和省市荣誉。

  从“0”到“1” 攻克国外“卡脖子”关键技术

  如今,借助时空大数据中心,煤航研发出的新应用、新成果不断地发挥作用,并且为时空大数据中心提供软件服务。但回溯这段发展历程,当时间的指针拨回到十年前,那时的煤航在测绘地理信息软件产品研发上,也曾遇到诸多困难。

  “测绘数据加工是煤航主业之一,过程中使用的工具软件、硬件都是依靠引进、购买,没有独立的研发体系,没有自主知识产权的软件产品。”中煤(西安)航测遥感研究院有限公司总经理宋袁龙介绍。在这样的背景下,煤航技术发展研究院(中煤(西安)航测遥感研究院有限公司前身)于2011年3月正式成立,开启了长达十余年的自主知识产权的软件研发工作。

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煤航中煤(西安)航测遥感研究院有限公司副总经理宋袁龙介绍研究院发展历程 摄影 杜旭涛

  该公司结合多年经验积累,最终将地理信息产业软件研发作为研究方向,兼顾数据获取、处理、入库、应用等全产业链流程,围绕生产进行研发,自此走上了漫漫自主研发之路。  

  “当时国内激光测绘领域已经习惯了使用国外的软件,我们这个时候再去研发新的软件替代,就必须要做出创新。”宋袁龙说。如何改变用户长期使用习惯,跟国内测绘的实际需求相结合,研发出效率更高、使用更便捷的自主知识产权测绘软件,成为了当时面临的第一个课题。

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LiDAR点云+倾斜影像融合处理及三维重建产品系列简介 摄影 庞婷

  “宝剑锋从磨砺出,功夫不负有心人。”“经过这么多年的探索和研发,我们自主开发的‘机载LiDAR点云数据处理系统(LiDAR-DP)’和‘空天地多源数据质量检查系统’分别于2016年和2020年荣获‘中国测绘科技进步一等奖’,经成果转化,目前已成为行业内的领军产品,产品已经推广应用到22个省、市、自治区。”谈到取得的成就,宋袁龙的自豪之情溢于言表,“现在我们研发的软件跟国外的相比,具备了诸多优势。效率更高,即处理数据的速度很快,拿影像质检系统来说,传统人工目视检查需要几天才能做完的工作,现在使用自动化算法,几个小时就可以拿到质检报告。其次是使用更加方便,我们创新研发的智能化算法辅助编辑模式在很大程度上减少了作业人员的工作量。”

  宋袁龙说:“根据实际生产需要,我们进行了技术创新,在作业过程中,实现了作业人员交互操作,算法自动计算处理的作业模式,相比已有的其他商业软件,我们自己研发的软件能够大幅提升工作效率。”

  如今的煤航研究院,早已拥有了领先的技术,成员也从最初的几个人发展成了41人,研究生以上学历23人,平均年龄31岁。10年来,煤航研究院创造了无数个从无到有的奇迹,他们的软件产品在市场中获得广泛青睐,销售覆盖全国市场,年销售额超千万元。煤航研究院就是在无数次遇到问题又解决问题的过程中成长起来的,用宋袁龙的话说,“我们是站在巨人的肩膀上跨越式发展,煤航给了我们展示的舞台,时代赋予了我们使命,我们青年一代定当履行担当使命,不负韶华。”

  “忆往昔峥嵘岁月稠。”穿越煤航56年的岁月华章,仿佛也历经了那段漫漫创新路,在这段故事的尾声,采访团又回到了那面金灿灿的专利墙前,再次看到这一面面奖牌时,便更加领悟了这一项项专利背后凝聚的是一代代“煤航人”的坚守与付出。“煤航将依托大数据中心,进一步深化地理信息技术与传统产业的深度融合,积极践行产业数字化、数字化产业,服务千行百业,继续在中国地理信息行业史上书写属于自己的璀璨篇章。”吴军虎自信满满地畅想着未来发展。(文 庞婷)

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