测绘遥感信息工程国家重点实验室科学研究年度综述.doc

测绘遥感信息工程国家重点实验室科学研究年度综述在过去二十年、特别是“十一五”工作成就的基础上，围绕我国中 长期科技发展规划对地球空间信息科学与技术提出的战略需求，瞄准 国际地球空间信息科学与技术发展前沿，立足于我国自主的天空地一 体化对地观测系统和下一代计算机通信网络，建立并完善我国地球时 空基准、空间信息获取、传输、处理和应用的理论、方法与技术体系, 突破航空航天摄影测量、遥感对地观测和卫星导航定位等领域的关键 技术，推出新一代地球空间信息获取、处理、共享与服务的系列软件 平台，使实验室成为我国地球空间信息科学、技术、服务、集成的原 创技术中心，建成中国地球空间信息技术支持中心，促进我国地球空 间信息产业的发展内外现状（一）航空航天摄影测量21世纪，摄影测量发展的最显著特征是迈向“三多”（多传感器、 多平台、多角度），特别是高分辨率卫星影像、线阵/面阵/多角度数码 相机、激光扫描系统、POS等新一代传感器系统的迅速发展与广泛应 用，使得摄影测量又迈上了一个新的台阶数字摄影测量在新的应用 需求牵引和新的信息技术发展驱动双重作用下正发生着革命性的转 变（1）数据获取平台由单一平台向星载、机载、车载与地面等多种 平台转变；（2）传感器也由单一的胶片或数字框幅式相机向集成卫星 定位系统（GPS）与惯性测量单元（IMU）的面阵或线阵数码相机、激光扫 描系统等集成系统转变；（3）数据处理模式则由经典的以立体像对为 处理单元的工作站处理模式向对整个测区数据进行整体处理的大规 模并行处理的模式转变；（4）处理系统总体上由多传感器多处理系统 向多平台多传感器一体化高性能实时处理系统转变。

十二五”期间, 集成多传感器的高、中和低空航空摄影测量系统将仍然保持迅猛发展 的趋势，集成多传感器的地面移动空间信息获取系统将逐步实用化二） 遥感影像信息处理航空航天遥感正朝着多传感器、多极化、多角度、高空间分辨率、 高时间分辨率、高光谱分辨率的方向发展，在传感器发展方面，国际 上商业遥感卫星的空间分辨率已达到0.6m;军事侦察卫星的空间分辨 率已达到0.1m;高光谱遥感卫星的波段数量已达200多个；星载SAR 的分辨率也将达到1米的水平近几年来，美国、加拿大、欧洲、日 本、印度、韩国等相继发射了多颗对地观测卫星正在实施的国家重 大专项“高分辨率对地观测系统”将建立天基、空基对地观测系统，具 备准实时、全天候获取各种空间数据的能力，形成集高空间、高光谱、 高时间分辨率和宽地面覆盖于一体的对地观测系统，广泛应用于全球 变化监测、资源与环境监测、灾害监测与评估、精准农业、战场环境 监视等领域三） 地球空间信息系统当前，互联网、Web服务、高性能计算、物联网等网络化信息基 础设施的建设和分布式技术的不断发展与日趋成熟，为科学研究提供 了一个高度网络信息化环境，地理信息系统也随之全面进入网络互联 时代，面向的用户群、应用与研究领域、服务方式、数据来源、可视 化表现等均发生了重大变化。

地理信息系统作为公共信息承载平台， 得到了广泛应用，管理对象更加复杂，实时动态信息的接入与管理是 最新的趋势具体而言，主要用户群由原先专业用户转变成专业用户 与大量普通公众用户并存；应用与研究领域由原有的孤立系统发展为 跨学科的、覆盖范围更大的应用与协同研究；服务方式由简单的 数据浏览发展为以知识为中心的智能网络服务；处理的数据由静态地 理数据发展为多传感器下具有时空和空间属性的对象动态序列；可视 化展现形式由简单的网页图片浏览发展为能对真实地球表面模型进 行全方位建模和浏览的网络三维虚拟地球四）精密空间定位的理论与技术近几年来，精密空间定位技术取得了重大的进步；GNSS基站网 毫米级精密数据处理技术、基于CORS的实时里米级精密定位技术、 基于广域精密定位技术的实时分米级定位技术、厘米级精密定轨技 术、全球参考架ITRF建立与维持技术、大地水准面精化技术、组合 导航精密定姿定位技术等空间精密测量技术的飞速发展，使得快速、 高精度移动测绘成为可能，为航空摄影、机载Lidar、低轨遥感卫星 等空间对地高分辨率观测的性能提升奠定了坚实的基础；同时也有力 的推动了地球动力学、地震形变监测分析、板块运动、地面沉降、大 气监测与气象应用、空间天气应用等地学领域的研究。

五）3S集成与空间信息服务自从上世纪90年代末，李德仁院士提出3S集成理论，经过10多年 的发展3S集成理论体系基本形成，其研究范围涉及时空数据获取、处 理、分析与应用，3S集成极大促进空间信息科学发展与应用应急测 绘与岛礁测量、国家重大基础设施安全监测、国土资源监察等国 家重大需求和相关领域的技术发展给3S集成带来了新的机遇和挑战 随着传感器技术、通讯技术、POS技术、计算机技术发展以及2010年 国家“低空空域开放”政策的强力推动，3S集成的内涵将进一步扩大 集成飞行控制与自主导航、定位技术、通讯技术、数码传感器等高端 技术为一体，打造机动、灵活、快捷的时空数据获取平台，实现多源 异构数据的智能化处理、分析与应用，从而更好地服务于国民经济建 设、国土安全，是3S集成永恒的课题二、国内外发展状况比较与国内外相关的优势研究机构比较，我室在地球空间信息领域的 新概念、新原理、新技术等方面差距较小，但还以跟踪研究为主；在 新型传感器等硬件方面差距明显，急需从信息的源头取得原始创新， 从而带动数据处理技术的跨越式发展；在光学卫星遥感数据地面预处 理系统、数字摄影测量网格、地理信息公共服务平台、三维地理信息 系统、无人驾驶汽车等方面已经具备一定优势，特别是在满足国家重 大需求方面有所作为。

三、展望与建议紧密围绕我国中长期科技发展规划对地球空间信息科学与技术 提出的战略需求，瞄准国际航空航天摄影测量理论与技术发展前沿， 立足于我国自主的天空地一体化对地观测系统和下一代计算机通信 网络，建立并完善我国天空地多平台、多传感器、多角度实时摄影测 量的理论、方法与技术体系，突破复杂条件下多平台多传感器摄影测 量快速/实时处理和大范围高精度三维环境建模的技术瓶颈，研制实 时摄影测量系统、3D DLG生产软件和动态三维GIS平台软件，推动数 据生产的规范化并大幅度提高地理空间数据生产效率和应急反应能 力，培养高层次航空航天摄影测量的专门人才，在数字摄影测量网格 和动态三维地理信息系统等代表性成果方面取得重大突破在自动化遥感信息提取、空天地遥感信息处理一体化传感网等相 关理论与方法方面取得突破性进展，达到国际先进水平；在遥感信息 智能化处理、遥感生态系统监测应用等若干研究点上达到国际领先水 平基于上述理论与方法形成的应用系统，能够为国家重大专项和国 计民生的重大问题提供决策支持与技术基础瞄准地理信息领域国际前沿和国家需求开展基础研究与应用基 础研究，在地理信息领域，引领基础理论研究的进步，建立地理信息 服务网络（GSW）的理论与方法体系，研究地理信息服务网络技术, 形成开放的全球地理信息协同研究环境；参与国家重大应用工程的建 设，推进地理信息在国民经济和国防建设中的应用及产业发展。

结合正在开展的高精度GNSS/INS组合导航软件及算法研制，高 精度GPS/INS组合导航系统设计的研究工作，瞄准GNSS/INS深组合 导航方向，在未来5〜10年内，实现GNSS/INS深组合系统技术突破， 开发出相应的原型和实用系统立足我国自主的地面、低空对地观测系统的研发，开展时空数据 智能获取、处理和分析与应用的理论、方法与关键技术研究，建立多 传感器集成的低空无人对地平台，发展面向专题需求的多传感器数据 智能处理方法，研制低空对地观测平台与系统，开展面向典型行业 （如：电力、交通、海洋等）的示范与应用系统，为区域空间信息的 高精度获取、处理和分析提供一种机动、灵活、智能的监测与测量平 台，促进区域的空间信息产业发展。