新时期测绘科技发展.ppt

测绘科学前沿讲座,胡锦涛主席在两院院士大会上的讲话,要加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成,建立国家综合减灾和风险管理信息共享平台,完善国家和地方灾情监测、预警、评估、应急救助指挥体系。,新时期测绘科技发展,加强创新、突出重点、支撑发展、注重实效,传统测绘,信息化测绘,数字化测绘,测绘学科与技术三个阶段的发展,数字化测绘将来源于星载、空载和船载的传感器以及地面各种测量仪器所获取的地理空间数据，通过信息技术和数字化方法，利用计算机硬件和软件对这些地理空间数据进行测量、处理、分析、管理、显示和利用。它的显著特征：测绘仪器电子化与自动化数据处理计算机化测绘生产与产品形式数字化测绘成果分发网络化,3D产品-DEM+DOM+DLG,信息化测绘在完全网络运行环境下,利用数字化测绘技术为社会经济实时有效地提供地理空间信息综合服务的一种新的测绘方式和功能形态。信息化测绘基本特征地理空间信息的快速获取和实时更新地理空间信息的智能化处理和一体化管理地理空间信息的规模化生产和网络化信息分发实现地理空间信息资源的融合，为社会经济提供多尺度、多时相、多形式的综合服务,由于将空间数据与其他专业数据进行综合分析，使测绘学从单一学科走向多学科的交叉，其应用已扩展到与空间分布信息有关的众多领域，显示出现代测绘学正向着新兴学科地球空间信息科学的跨越和融合。,地球空间信息学（Geomatics）Geo-SpatialInformationScience,地球空间信息学不仅包含了现代测绘学的所有内容，而且体现了多学科的交叉与渗透，特别强调计算机技术的应用,Nature文章指出,地球空间信息技术与纳米技术和生物技术并列为当今世界最具发展前途和最有潜力的三大高新技术,我国测绘发展存在的主要问题：,测绘基准体系亟待完善;航空航天遥感资料获取能力严重不足;基本比例尺地形图尚未实现必要覆盖;基础地理信息数据库建设相对滞后、更新缓慢;地理信息服务与开发应用水平不高;,区域测绘发展不平衡;测绘管理信息化水平亟待提高;创新能力薄弱，技术储备不足，核心技术缺乏竞争力科技队伍整体素质有待进一步提高，优秀科技人才特别是青年科技领军人才相对匮乏;科技投入严重不足，条件能力建设滞后。,我国测绘发展迫切需要:建成数字中国地理空间框架;形成信息化测绘体系，为经济社会发展提供可靠、适用、及时的测绘保障;大力推进科技创新，依靠科技进步提高测绘对经济社会发展的保障能力和服务水平，加快提高我国测绘的科技实力和国际竞争力。,我国测绘科技成就：北斗卫星导航系统(CompassNavigationSatelliteSystem,CNSS)规划相继发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。此前，已成功发射了12颗北斗导航卫星。按照建设规划，2012年左右，北斗卫星导航系统将首先具备覆盖亚太地区的导航、授时和短报文通信服务能力。2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。,北斗二代,北斗卫星导航定位系统升级,资源三号卫星2012年1月9日11时17分，我国民用测绘卫星资源三号入轨。资源三号卫星搭载三台三线阵相机和一台多光谱相机，设计寿命4年。相对于已有的测绘卫星，资源三号卫星的敏感器姿态确定精度更高，姿态稳定度更高，分辨率更高，寿命更长。卫星的影像分辨率及测图精度更高。资源三号卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像。卫星用户为国家测绘地理信息局，主要用于生产全国1:5万基础地理信息产品，开展1:2.5万以及更大比例尺地形图的修测和更新，在数字中国建设、地理国情监测、地理信息产业发展领域应用前景十分广阔，能够为国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通、国家重大工程领域应用提供有效服务。资源三号卫星对推动我国遥感卫星技术发展具有重要的意义。卫星的成功运行将大大增强我国独立获取地理空间信息的能力和时效性，提升我国测绘地理信息服务保障水平，提高我国国土资源调查与监测的数据保障能力，推动我国地理信息产业健康持续发展。,“资源三号”，形成1：5万测图产品和1：2.5万等地形图修测与更新能力。,2010年8月24成功地将天绘一号卫星送入预定轨道英文名称“MappingSatellite-1”,主要用于科学研究、国土资源普查、地图测绘等诸多领域的科学试验任务,高分辨率卫星遥感影像测图,开发了以数字摄影测量工作站和数字制图系统为代表的一批具有自主知识产权的技术集成系统，实现了向数字化测绘技术体系的跨越；对卫星导航定位数据处理、地理信息数据建库和遥感应用等一批关键技术的攻关，为2000国家GPS大地控制网、珠穆朗玛峰高程复测以及国家级、省级和市级基础地理信息数据库建设等国家和地方重点测绘工程提供了强有力的科技支撑；,测绘高新技术在政府管理与决策、重大战略实施和重大工程建设中的应用广度和深度不断拓展；测量仪器、地理信息系统软件和车载导航电子地图等一大批测绘高科技产品产业化，促进了地理信息产业发展；科技体制改革取得明显进展。,测绘科技发展的原则和目标原则1、坚持以支撑测绘事业发展作为测绘科技工作的宗旨。紧紧围绕经济社会发展对测绘的紧迫需求，着力解决测绘事业发展中的重大关键科技问题，增强测绘科技储备，支撑测绘事业持续协调发展。2、坚持把自主创新作为测绘科技工作的重点。要始终把提高自主创新能力摆在突出位置，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，引领测绘未来发展，显著提高我国测绘的科技实力。,3、坚持树立人才资源是第一资源的战略思想。要充分认识人才在推动科技进步、促进事业发展中的决定性作用，树立事业发展靠科技、科技进步靠人才的观念。努力培养科技领军人才、学术技术带头人、科技新秀和基层技术骨干，形成合理人才结构，为科技创新提供强大人才支撑。4、坚持统筹部署和重点突破。科技发展既要解决当前重大测绘工程的科技支撑问题，安排一批重大科技专项，又要以增强测绘科技储备和引领测绘未来发展为目标，抓好前沿技术和基础研究，对行业具有带动性的关键技术领域实现重点突破。5、坚持政府主导和社会参与相结合。政府要在制定科技发展战略、规划，营造有利于科技进步和创新的政策环境，支持重大行业共性技术研究等方面发挥主导作用；同时要动员和组织社会力量，加快测绘科技创新，提高测绘科技的整体发展水平。,目标近期总体目标是：基本建立符合科技自身发展规律和满足测绘发展需求的测绘科技创新体系，自主创新能力明显增强；测绘技术体系沿着获取实时化、处理自动化、产品知识化、服务网络化和应用社会化的方向有较大的进步，信息化测绘体系初步形成，解决测绘事业发展中难点和热点问题的能力明显增强；基础研究和前沿技术研究取得新突破，部分研究方向达到世界先进水平，引领测绘未来发展的能力明显增强，为在本世纪中叶整个测绘业进入世界先进行列奠定基础。,近期在测绘科技方面的发展目标：1、测绘基准体系的现代化水平和综合服务能力明显提高，现代测绘基准体系建设力争达到世界先进水平，建立起全国统一的亚厘米级精度三维地心动态大地定位基准框架；2、航空航天遥感数据获取能力和应用技术水平明显提高，基本建立起多种分辨率、多种传感器的对地观测应用技术体系，实现高分辨率立体测图卫星技术的实用化，基本保障地理信息的快速获取和更新；3、地形复杂地区的地形图测绘技术水平明显提高，为我国西部约200万平方千米1:50000地形图空白区测绘、海岸带和海岛（礁）测绘、南北极科考地区的测绘工作提供技术支撑；,我国测绘的重点任务（一）以解决重大测绘工程的关键技术问题、支撑测绘发展为目标，安排一批重大科技专项；（二）以增强测绘科技储备、引领测绘未来发展为目标，安排若干前沿技术研究；（三）以推动应用基础理论创新、增强测绘持续发展能力为目标，安排基础研究和软科学研究；（四）以增强自主创新能力、改善科技基础条件为目标，全面推进科技创新体系建设。,我国测绘的重大专项（一）现代测绘基准体系建设关键技术研究根据现代测绘基准体系建设工程的需要，开展测绘基准体系建设关键技术研究，重点内容包括：研究多种卫星定位系统定位、定轨关键技术，研制开发面向多种卫星定位系统的地心坐标框架数据处理软件和卫星精密定轨软件系统，建立卫星定位综合服务体系；研制基于地理信息系统的大地控制网布网设计和管理的软件；研制我国新一代高分辨率似大地水准面数值模型和全球重力场模型；建立国家测绘基准体系质量分析与评价系统。,（二）西部150000地形图空白区测图技术研究针对西部150000地形图空白区测图工程的需要，开展关键技术研究与集成，重点内容包括：研究西部测图困难地区地面控制关键技术；研究基于卫星轨道和姿态的影像高精度定位技术；研究基于航空导航定位测量系统和差分卫星定位系统（IMU/DGPS）的数字航空摄影测图实用技术；研究稀少或无地面控制的卫星影像测图实用技术；研究雷达影像测图技术。开展技术系统集成，研究建立西部测图工程技术体系。,（三）高分辨率测绘卫星关键技术及其应用研究围绕基础地理信息数据库建设和更新的需求，开展我国自主高分辨率测绘卫星关键技术及其应用研究。重点内容包括：研究确定测绘卫星的技术指标，开展立体测图影像仿真及技术指标演示验证，研制卫星影像的高精度纠正与区域网平差模型；研究测绘卫星数据接收与预处理技术，开发测绘卫星数据处理体系；开展地面检校场技术研究，建立高分辨率卫星地面检校场；开发测绘卫星影像应用和分发服务平台，建立测绘卫星地面应用系统，逐步形成我国自主的航天遥感测绘技术和应用体系。,（四）基础地理信息数据库更新关键技术研究针对国家150000、省级110000以及更大比例尺基础地理信息数据库更新工程的迫切需求，研究数据库快速更新的关键技术，重点内容包括：研究多源空间数据融合与处理技术、变化发现与信息提取技术；研究利用大比例尺地形图自动更新小比例尺地形图技术和地形数据库动态一体化管理与同步更新技术；研制开发工程化的外业调绘和数据处理软件、影像综合判调软件、多源影像数据处理与融合软件、数据缩编更新及质量检查软件；开展数据库更新试验，形成工艺流程，逐步建立基础地理信息数据库快速更新技术体系。,（五）建立国家地理信息标准体系研究围绕地理信息共建共享和推动地理信息产业发展的需求，开展国家地理信息标准研究。重点内容包括：研究建立国家地理信息标准体系；研制一批涉及测绘基准框架建设、新型传感器应用、基础地理信息更新和网络化服务、地理信息安全、新型测绘技术装备、地理信息数据管理、地理信息数据质量控制与检测评价和地理信息新产品开发等方面的标准；研究制定一批满足电子政务、数字城市、基于位置服务、对地观测和导航系统建设与发展需要的基础、通用和专用标准。,（六）海岸带和海岛（礁）测绘关键技术研究为实施我国海岸带和海岛（礁）测绘工程，研究解决我国海岸带和海岛（礁）测绘的重大关键技术问题。重点内容包括：研究陆海统一的岛礁大地控制网建立技术，岛礁定位与高程测定技术，海岛地形图测绘技术等；研制开发海岛（礁）测绘硬软件技术平台和船载主动式定位系统；研究海岸带潮位变化及其表达，海岸带多源数据融合、数字高程模型测制、数字正射影像生成技术，海岸带地形图地物要素提取技术以及浅海地区水深测量技术。,（七）建立地理信息服务技术体系研究从满足国家信息化建设和经济社会发展对测绘保障服务的需求出发，研究基础地理信息网络化服务和地理信息专题应用平台的关键技术。重点内容包括：研究基础地理信息网络传输的技术与方法以及数据转换技术，开发地理信息网络化分发服务系统；开发多源多精度基础地理信息数据整合技术，研究建立车载导航电子地图框架数据平台、电子政务地理信息系统平台、地表覆盖与重要地理信息统计分析技术平台和社会经济信息统计地理信息平台；研究数字城市地理空间框架建设关键技术，开发城市地理空间信息应用服务示范平台；研究重大自然灾害预警和应急处理空间信息支持技术,开发地理信息快速反应服务系统。,前沿技术研究（一）地理信息数据获取技术建立我国自主的高精度卫星导航定位系统、高分辨率遥感测绘卫星系统、数字航空摄影系统、重力卫星系统和航空重力系统等组成的对地观测系统，研究多种卫星导航定位系统综合应用技术和多分辨率卫星遥感数据获取的关键技术，完善基于多传感器的航空摄影数据获取系统，发展微波雷达测图系统技术和激光雷达测图系统技术，为解决地理信息数据快速定位和获取与地理信息安全保障等测绘基础设施问题提供技术支撑。重点研究内容是：1、网络化多种卫星系统导航定位动态服务技术；2、卫星测高和卫星重力测量技术；3、高分辨率卫星遥感技术；4、微波和激光雷达测图系统技术；5、海底地形信息获取技术。,围绕地理信息数据处理自动化发展的要求，研究自动化、智能化和实时化的野外测量数据处理、航空航天遥感数据处理、地理信息数据加工等的关键技术，进一步完善数字化测绘生产工艺流程，为地理信息快速加工处理提供技术支持。重点研究内容是：1、多种卫星定位系统数据的联合自动处理技术；2、地球重力场确定和大地水准面精化技术；3、机载和星载合成孔径雷达干涉测量数据处理技术；4、车载和机载三维激光扫描数据处理技术；5、高分辨率遥感卫星数据自动处理技术；6、地理空间虚拟仿真技术。,数字中国地理空间框架数据体系是国民经济和社会信息化需要的基础数据，包括大地测量控制数据库、正射影像数据库、高程模型数据库、地形要素数据库和地表覆盖数据库等多尺度数据库体系。为了进一步加快数字中国地理空间框架数据体系建设，需要开展海量数据库建库、数据安全管理等技术研究。重点研究内容是：1、海量地理信息数据库建库技术；2、海量地理信息数据库管理软件平台；3、地理信息数据库整合技术；4、分布式地理信息数据库管理技术；5、海量地理信息数据存储备份技术。,为实现地理信息数据的快速更新，着力解决地理信息现势性问题，提高测绘对于突发事件的快速反应能力，加强地理信息变化监测体系关键技术、基础地理信息数据库动态更新体系关键技术、应急处理测绘保障体系关键技术的研究，完善地理信息变化监测与数据库动态更新的技术和工艺流程。重点研究内容是：1、多时态遥感数据变化信息自动提取技术和方法；2、多尺度地理信息数据配准与更新技术；3、重要地理信息变化监测技术；4、多时态地理信息数据库构建技术；5、突发事件地理信息变化监测技术平台；6、高精度实时变形监测技术。,围绕地理信息数据交换网络体系建设，发展分布式地理信息数据库管理技术和网络化地理信息分发服务技术，完善地理信息数据传输与互操作技术以及数据安全保密的技术、方法，为实现地理信息共享等提供技术支撑。重点研究内容是：1、海量地理信息数据网络浏览技术；2、地理信息数据安全保密技术和版权保护技术；3、异构地理信息数据的传输与互操作技术；4、地理信息数据交换技术；5、地理信息一站式服务系统。,面向国家重大战略和大型工程建设需求，开发实用技术，促进测绘学科与相关学科的结合，发展国民经济建设和社会发展急需的应用技术。进一步丰富基础地理信息产品，推动地理信息产品的社会化、大众化应用，研究基础地理信息新产品设计开发的技术和方法，开展重要地理信息统计技术试验，开发专题测绘实用技术。重点研究内容是：1、基于数据库的数字制图技术；2、国家地图集设计制作技术；3、国家动态电子地图开发技术；4、基础地理信息公众版产品开发技术；5、虚拟现实应用系统开发技术；6、重要地理信息统计技术和方法；7、新农村建设测绘保障实用技术。,以革新测绘生产技术手段、提高技术装备水平、推动测绘高新技术产业化为目标，研制开发新型测绘生产软硬件平台。重点研究内容是：1、卫星导航定位、地理信息系统和遥感数据处理通用软件；2、航空数码相机集成技术平台；3、移动终端地理信息快速获取技术平台；4、新一代数字摄影测量工作站；5、测量机器人技术；6、基于位置服务实用技术平台。,南、北极地区环境条件恶劣，测绘基础设施差，为保障极地科学考察顺利进行和提高我国科技竞争力，开展极地测绘技术研究。重点研究内容是：1、极地测绘基准框架建设技术；2、南极大陆真地形数据采集技术；3、极地科学考察真三维应急指挥系统建设技术；4、南大洋海面地形模型建立及其变化监测技术。,月球探测计划的实施将为测绘科学技术工作提供了新的发展空间，结合月球探测的需要，在对地观测技术发展的基础上研究月球测绘技术，为月球探测提供技术支撑。重点研究内容是：1、月球空间定位技术；2、月球遥感测绘技术。,基础研究与软科学研究（一）基础研究以发展测绘科学技术理论和方法，增强测绘科技发展后劲为目的，密切跟踪国际测绘学科前沿，开展测绘基础和应用基础研究，提高原始创新能力。主要研究方向是：1、现代大地测量理论和地球动力学研究包括多种卫星系统定位，卫星与惯导组合定位，重力场边值问题与地球局部重力场逼近，高精度大地水准面精化，卫星重力与卫星轨道动力学，大地测量地球动力学监测与反演，基于广义相对论的星球精密空间坐标系的建立理论等。2、新型数字摄影测量和遥感科学研究包括新一代数字摄影测量理论和技术，高精度数据模型，地物波谱特性，合成孔径雷达干涉成像机理，激光雷达测高原理，基于空间信息认知模型的遥感影像智能解译以及多传感器集成等。,3、地理信息科学和新型地图学研究包括时空数据库结构、空间数据和空间分析的不确定性理论和技术，新型地图符号的理论和技术，地理空间信息数据库综合技术，空间信息认知理论和空间统计方法，数据挖掘理论和技术方法，地理信息可视化理论和方法等。4、地理空间信息网格理论与技术研究包括地理空间信息网格的构建技术，基于地理空间信息网格的地理信息编码技术，地理信息在网格计算环境中的表示方法，地理空间信息多级网格的数据处理、存储与快速查询技术等。,（二）软科学研究深化测绘管理体制改革和提高测绘管理水平，都需要把自然科学和社会科学结合起来，开展测绘工作方针、政策、战略、规划和立法等软科学理论和方法的研究。应结合测绘事业的可持续发展，开展测绘软科学研究，用以指导实践。重点研究内容是：1、测绘事业长远发展研究；2、测绘管理体制改革研究；3、测绘立法研究；4、地理信息共享政策研究；5、测绘生产成本核算体系及产品价格体系研究；6、测绘统计指标体系研究；7、测绘科技创新政策研究；8、高等测绘教育人才培养模式研究；9、测绘工程设计和管理体系研究；10、地理信息产业发展政策研究。,科技创新体系建设1、建立和完善测绘科技创新体系按照科学布局、优化配置、完善机制、提升能力的指导思想，以应用基础研究和应用技术开发为主要方向，增强公益性科技实力为目的，形成产学研相结合的测绘科技创新体系。集聚优势研究群体和优势学科，形成公益性的国家测绘科技研究中心，带动测绘科技整体发展水平的快速提升；采取灵活有效的机制整合区域科技力量，形成一批测绘科技区域创新中心，提高区域测绘科技的发展水平；以重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站等形式，在企事业单位及有关大学凝聚专业特色突出、装备优良的技术队伍，形成一批国家级和省部级的科技创新基地；鼓励、支持和引导测绘生产单位增强技术集成创新能力，加快生产组织结构调整和科技成果应用，提高科技竞争力。支持鼓励企业成为技术创新主体，在关键领域形成具有自主知识产权的核心专利和技术标准，增强企业的市场竞争力；发展测绘科技中介服务，加大科技推广力度；发挥行业相关学术团体的作用，促进行业科技资源集成共享机制和联合协作机制的形成，推动行业科技进步。,2、加强科技队伍建设加大对高层次专业技术人员的培训力度，选拔培养学术技术带头人；通过重点学科、重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站的建设、重大科技项目的实施以及在科技项目立项、评审和验收中设置人才培养指标等方式，培养造就一支由科技领军人才、学术技术带头人、科技创新骨干和基层单位技术骨干等组成的测绘科技人才队伍。进一步完善各类人才引进制度，鼓励大学、科研机构、企事业单位之间通过科技人员相互兼职、联合共建等形式促进人才交流，注重引进和使用海外优秀人才，为测绘科技创新提供强有力的人才支撑。3、改善科技基础条件加强重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站以及人卫观测站等对地观测系统、科技示范基地和科技信息服务平台等基础条件平台建设，全面提升测绘科技基础设施水平和利用效率。整合地理信息资源建设和研究工作中形成的测绘科学数据资源，建立测绘科学数据服务中心，完善数据共享政策与标准规范。加强测绘科技信息网建设，提高科技管理的科学化、系统化和信息化水平。,保障措施（一）加强对科技工作的领导贯彻落实建设创新型国家战略思想，必须把科技进步和创新摆