国家测绘地理信息局副局长 李朋德

　　近几年，测绘地理信息部门以服务大局、服务社会、服务民生为宗旨，解放思想、更新观念，顺应需求和技术发展趋势，努力探索测绘地理信息事业科学发展、创新发展道路。

 

 

　　从原国家测绘总局成立到现在约50多年里，测绘地理信息部门持续深入探索测绘工作服务于经济社会发展的途径和方法，推动测绘生产服务内容不断创新，生产服务方式不断变革。至上世纪末本世纪初，测绘地理信息部门全面完成对传统测绘生产服务技术体系的现代化改造，建立起完备的数字化测绘技术体系。进入本世纪后，党中央、国务院对测绘地理信息创新发展提出明确要求。《国务院关于加强测绘工作的意见》要求要加快信息化测绘体系建设。国务院办公厅印发的《全国基础测绘中长期规划纲要》要求在2015年之前实现地理信息“获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化”。2011年，李克强视察中国测绘创新基地，对加强地理国情监测、发展地理信息产业等提出明确要求。

 

 

　　2009年，国家测绘地理信息局用“构建数字中国，监测地理国情，发展壮大产业，建设测绘强国”24个字高度概括和凝练了创新发展的目标和实质。测绘地理信息创新发展的主要内容和任务。一是测绘基准体系的创新——全面完成我国测绘基准的现代化。二是生产服务技术的创新——全面完成生产服务技术及工艺流程的现代化。三是生产服务内容创新——全面完成生产服务内容的现代化变革。四是事业总体布局创新——全面完成由注重推进公益性事业的单一发展向推进事业与产业并举发展转变。五是管理职能及事业支撑机构创新——全面完成测绘行政管理职能和事业支撑机构的调整。

 

 

　　今后一段时间，国家测绘地理信息局将继续按照创新发展路线图的要求，在继续深化现有工作的基础上，开拓创新，努力工作，争取在2020年全面完成创新发展任务，创造测绘保障和地理信息服务新的辉煌。主要措施为：进一步加强卫星测绘应用工作，加快推进重点工作和重大项目的组织实施，加快《中华人民共和国测绘法》修订工作，大力推进测绘地理信息事业单位分类改革，大力推动地理信息产业发展。

 

 

　　在全面建成数字化测绘体系基础上，我国开展了数字城市、地理国情监测和天地图等重点工程的建设，有力地提升了信息化测绘体系的建设进程，提高了我国在国际测绘地理信息领域的地位和水平，逐渐形成了测绘地理信息的“中国模式”。

 

　　我国测绘地理信息在新一轮的技术革命、业务重构和产业促进方面，要紧密跟踪国际趋势，大胆解放思想，牢记创新驱动发展的理念，突出协同模式，在法规建设、依法行政、科技支撑、基础保障、产业发展、人才队伍等方面有所突破，大力推进“走出去”战略的实施，在我国2020年实现创新型国家建设目标之时，建成测绘地理信息强国。

 

　　

 

 

中国科学院院士 中国工程院院士 李德仁

　　2009年IBM公司首席执行官彭明盛提出智慧地球这一概念，11月，温家宝总理发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机。目前，我国已将这项技术发展列入国家中长期科技发展规划。

 

　　智慧地球时代需要更加丰富和完善的空间信息采集、处理和服务机制，这就赋予测绘地理信息学新的使命，具体包括位置云、遥感云、空天地一体化的传感网与实时GIS、视频与GIS的融合，智能手机作为无处不在的传感器、室内与地下空间定位及导航、空间数据挖掘等7个主要方面。

 

　　位置云。在全球卫星导航系统进入民用领域以来，GPS、GNSS、中国的北斗、伽利略系统等已经或计划向用户提供卫星定位服务。为了提高定位精度产生了连续运行参考站系统（CORS)。现在用户将卫星定位信息传送到位置云服务中心，位置云服务在1秒内即可将定位精度解算到亚米级并反馈。

 

　　遥感云。各类复杂的遥感解译方法在云计算平台的支撑下，将极大地释放计算资源的潜力，充分共享各种复杂分析和处理算法以及相关经验，极大地提高解决复杂空间信息分析和处理的能力，以自然的语言解译遥感图像，使得更广泛的各行业用户能够充分利用遥感资源获取需要的数据。

 

　　空天地一体化的传感网与实时GIS。以数据为中心，转化为以用户为中心，将被动地接收数据、分析数据、使用数据，变为采集用户需求、分析数据所需观测平台及参数、主动观测获取数据。空天地一体化的传感网将具有动态监测各种分辨率的空间信息的能力。一体化传感网可以按照用户需求制定卫星轨道及观测角度等，从而快速响应用户需求。GIS从传统的使用历史数据变为可以获取实时数据甚至预约未来的数据。

 

　　视频与GIS的融合。现在，越来越多的视频传感器获取了海量的实时动态影像，但大量的传感器按照编码进行检索和监控，难以发挥其巨大作用，而随着大规模的视频传感器资源接入GIS平台后，将能极大地发挥视频传感器实时影响数据采集与GIS数据管理的优点，提供智慧的基础服务。

 

　　智能手机作为无处不在的传感器。智能手机作为广泛接入网络的传感器，可以使得人人都是移动传感器，在人们最需要的地点和路径上移动地、多方位地采集并发布实时数据，包括位置、影像、声音、视频、移动方向及速度、重力加速度等数据。人们在分享数据时就是一个数据采集和提供者，同时也享用其他人提供的各种信息。

 

　　室内与地下空间定位及导航。在卫星信号无法覆盖的室内和地下空间，可以采用传感器和地面无线信号方式进行定位。基于卫星信号的定位导航，基于传感器的定位导航，基于地面无线信号的定位导航，以及混合定位导航方法。

 

　　空间数据挖掘。海量的、各类型的静态和动态数据的采集系统已经逐步建立，对海量数据尤其是对空间相关的数据的分析和挖掘才能发挥数据的巨大作用，为各种管理和服务提供支撑。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

中国工程院院士 刘先林

　　地理信息产业的迅速发展，对地理信息采集的装备提出了更高的要求，多年来北京四维远见信息技术有限公司在这方面进行了大量的创新探索。

 

　　四维远见创造性地将高档民用相机发展为价格昂贵的工业级测量相机，通过高精度子像元级影像拼接得到大幅面航空影像，幅面上达到国际同类水平。在可变焦距、降低航高、加大基高比、降低对飞行平台要求等方面，都超过了国外同类产品，使得该系统近年在国内航摄（特别是中小比例尺航摄）市场上占据越来越大的份额。应用同样的技术，最近又研制成功五头倾斜相机，单机幅面超过进口相机，斜片分辨率高、畸变小、焦距可任意组合，受到国内用户的热烈欢迎，上述两款相机均与国产POS成功对接。利用五头相机影像进行全自动处理是今后城市建模的最重要的方向，建模的造价低、速度快、交互少、逼真。

 

　　在国内航测内业生产中大量使用的JX4摄影测量工作站，近年来在嫦娥一号、二号和资源三号数据处理中发挥了重要的作用。即将推出的JX5是一个多用户协同摄影测量处理系统，通过多节点计算机网络协同处理，实现面向整个网络资源的多处理器并行计算，支持面向大区域的DEM/DOM自动化并行处理。在数据库服务器的支持下，突破传统数字摄影测量工作站的单像对的处理模式限制，实现了面向区域的立体观测，增加编辑软件，采编一体化的矢量数据生产，成果既可以入库又同时满足打印输出。

 

　　四维远见在“十一五”期间承担的科技部863重点项目高精度轻小型航空遥感集成系统顺利通过了验收，在飞行稳定平台、测量型IMU和轻小型航空Lidar（1000米以下）等方面填补了国内空白，“十二五”期间又获得国家进一步支持。

 

　　随着地理信息被广泛采用，人们提出了更高的要求：真实、实时、高清、可交互。采集从下视照相发展到斜视照相，再发展到沉浸式采集，在这种情况下，激光建模车应运而生。采集从被动测量、间接测量发展为主动测量、直接测量。四维远见与首都师范大学经过6年的艰苦奋斗，终于研制成功激光建模测量系统。研究过程促使国产测量型IMU、激光扫描仪从无到有。系统精度高、点云密度高、影像分辨率高，达到或者超过国外同类产品。既能推扫也能转扫，也可以放在三轮车、船上扫描，设备可以缩回车内，安全性好。开发研究的宗旨是为用户提供一整套，包括软硬件的解决方案。研究重点放在后处理软件上，特别是利用多维点云矢量对点云进行自动分类和实体化，剥离无用点云，在此基础上可以实现自动（少交互）部件测量、矢量测图，全自动街景三维模型（二代街景）生成，和经过人工编辑后高效精细城市三维建模。可以预见激光测量车将成为沉浸式地理信息采集的重要装备。

 

　　四维远见创造性地发明了用普通双投影仪来代替昂贵的立体投影仪，实现了多通道之间的融合，并且可以通过一个插件把非真三维的立体显示软件改造成为真三维（视差立体）的，通过桌面融合，在Windows窗口下能打开真立体显示窗口，属国内外首创。

 

　　

 

 

 

中国科学院院士 杨元喜

　　大地测量基准基础设施、观测基础设施、数据处理基础设施、服务基础设施等共同构成了大地测量基础设施。大地测量基础设施是提高大地测量保障能力的核心基础。

 

　　构建全球动态可控、可维护、稳定和可靠性好的大地坐标基准框架和全球重力、磁力基准基础设施，提升全球基准维持和保障能力；构建无闰秒、连续的中国时频体系，具备为指挥决策、国家核心经济领域提供中国独立的时间基准维持的能力。2008年7月1日，我国启用了2000中国大地测量坐标系（CGCS2000），标志着国家有了统一的、高精度的地心坐标系和地心坐标框架。对于我国大地基准基础设施建设，应该构建全球参考系统框架，为CGCS2000维持与更新提供支持；构建全球多模GNSS跟踪系统，提高北斗卫星导航系统轨道精度，进而提升北斗的全球服务能力；建立多GNSS监测系统，为监测卫星导航系统异常提供实时信息，在多卫星系统监测的基础上，监测各卫星导航系统的系统误差，为确定多系统互操作参数提供支持；建立基于多模对地观测基准维持与更新系统。

 

　　建立全球覆盖的立体大地测量观测体系，包括定位、重力、测高、导航等，提高全天候实时大地测量信息获取能力。我国已经建立了多种对地观测系统，如北斗卫星导航系统，此外也建立了航空对地和海洋重力观测系统等。但是与测绘导航观测基础设施要求相比，我国对地观测系统还有很大差距。北斗卫星导航系统还没有形成全球覆盖，抗干扰能力、自主运行能力还较欠缺，没有境外的实时可控的导航定位观测台站；用于大地测量的VLBI、SLR台站严重欠缺；连续运行的重力观测台站较少，没有全球重力观测手段；没有空间和海洋地磁观测系统，对地观测没有形成体系，特殊时期需要的特定地区、特定时间的大地测量信息还没有能力实时提供。

 

　　构建大地测量与导航数据处理中心，使其具备实时进行各类数据融合的能力，具备提供各类高精度、高可靠性的大地测量产品的能力。在大地测量数据处理基础设施建设方面，应加强分布式或网格式信息（或云计算）处理模式研究，加强大地测量数据处理平台建设，全面提升全国统一的大地测量信息处理能力，最终形成实时或准实时接收处理各类大地测量信息的能力，形成各类大地测量数据融合能力和快速完成特殊定制的大地测量产品的生产能力，具备提供实时或准实时大地测量服务能力。

 

　　构建、改善自主可控的大地测量信息服务中心（如CGS等），并健全相应数据服务标准和规范，为各类用户提供现势性好的大地测量与导航服务。中国暂时还没有大地测量服务系统（CGS），应尽快构建。该服务系统应该能够提供网络环境下导航定位基准及模型产品（重力场模型），具备网络环境下导航定位产品生成与建模（轨道和各种改正）能力，具有大地测量与导航的统一服务标准，具备网络环境下其它大地测量信息服务能力。

 

　　

 

 

中国科学院院士 郭华东

　　对地观测技术可以帮助我们更为全面地认识地球的物理、化学和生物系统的变化规律，特别是在当前世界各国都面临环境、能源、灾害等问题威胁的背景下，具有全球运行能力的地球观测系统在应对全球化问题中具有常规方法难以比拟的优势。对地观测已发展为航空观测、航天观测、多平台协同观测3种主要技术形式，并形成了以成像光谱技术、成像雷达技术和激光雷达技术为代表的先进对地观测技术体系。

 

　　历经30余年的发展，我国已成为对地观测大国。目前已形成资源卫星、环境卫星、气象卫星、海洋卫星、小卫星和飞船对地观测系统等，同时形成了北斗导航卫星计划，广泛地服务于国民经济的各个领域。在机载对地观测方面，已先后开发了一系列先进遥感系统和应用系统。在国际卫星数据接收方面，中国遥感卫星地面站能够接收10余颗卫星数据，每年完成15TB卫星数据存档，保存着1986年以来各类卫星数据270多万景，是国际接收处理分发卫星数据最多的地面站之一，是国内、国际宝贵的航天对地观测历史数据库。

 

　　目前，美国、欧洲等拥有世界领先的对地观测技术的国家和地区，均已制定面向长期发展需求的对地观测计划，这些计划具有明确的服务领域，如美国2016年至2020年的对地观测计划关注全球臭氧及相关气体的监测（GACM计划）、大气污染监测（3D-Winds）、地质灾害（LIST）等。欧洲的GMES计划设置了陆地、海洋、应急管理、安全、大气、气候变化6大服务领域。欧美未来的对地观测计划要求星天地一体的系统化观测、强调观测的连续性和发展能力，即制定长期持续的观测计划，开展机载和星载传感器的系统化开发。其对地观测计划也更强调对观测平台和数据的协调使用，更加面向满足社会应用需求和国家、区域战略目标。我国未来对地观测的发展首先需要满足国家战略需求，考虑国家社会、经济、科学发展的重大要求，确定我国对地观测的优先服务领域，建立多平台综合观测计划，突出大小卫星并举的观测体系。在构架我国国家对地观测体系的过程中，需要分析国际已有的对地观测系列计划，依据国家战略需求确定我国必需发展的对地观测平台。同时，考虑国际对地观测平台和数据建设的缺失，制定我国独特的系列观测计划，弥补全球在该领域的数据鸿沟（如时间、空间和精度等），尽可能满足全球业务应用对数据的系统性需求。

 

　　建议加强我国未来对地观测发展的一体化管理，提高顶层设计能力和水平，进一步促进国家对地观测资源共享，减少重复建设，避免同性能的卫星重复发射，提高对地观测的服务效率。应从社会应用和受益需求出发，建立我国对地观测应用和受惠领域体系，满足我国科学、社会发展的现实需求。同时，通过统筹协调不同机构与部门已有的对地观测资源，依据我国对地观测优先服务领域，加强机载和星载传感器的连续性研制，制定系统的国家对地观测计划。

 

　　我国未来对地观测的发展需要面向人类社会发展的重大问题，如气候和环境变化、社会安全等，发展具有全球服务能力的全球变化科学卫星计划，在满足我国在全球化时代的战略需求的同时，使我国能够更好地承担应对人类可持续发展危机的国际责任。