信息化测绘讲座.ppt

1、从数字化测绘到信息化测绘,（讲座提纲）,2,测绘体系的发展阶段,3,测绘体系的发展阶段,4,信息化测绘、测绘信息化的概念,信息化测绘是地理信息获取、处理和服务等测绘业务流程信息化的具体体现，其本质是在网络化运行环境下，实现测绘对经济社会实时、有效的地理信息综合服务。（国家测绘局） 信息化测绘就是在数字化测绘的基础上，在完全网络化运行环境下，实时有效地向信息化社会提供地理信息综合服务的测绘方式和功能形态。信息化测绘是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段，它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向。 （杨凯） 测绘信息化是指在测绘行业各领域各方面充分

2、利用现代信息技术，深入开发和广泛利用地理信息资源，加速实现测绘现代化的进程 。（周德军 ）,5,测绘信息化的特征,信息获取实时化：地理信息数据获取主要依赖于空间对地观测技术手段，如快速卫星定位技术、航空航天遥感技术等，可以动态、快速甚至实时地获取测绘需要的各类数据。 信息处理自动化：在地理信息数据的处理、管理、更新等过程中广泛采用自动化、智能化技术，可以实现对地理信息数据的快速或实时处理。 信息服务网络化：地理信息传输、交换和服务主要在网络上进行，可以对分布在各地的地理信息进行“一站式”查询、检索、浏览和下载，任何人在任何时候、任何地方都可以得到权限范围内的地理信息服务。 信息应用社会化：地理

3、信息应用无处不在，企业成为服务的主体，地理信息资源得到高效利用，并在经济社会发展和人民生活中发挥更大的作用。,6,信息化测绘体系的层次结构,7,信息化测绘体系建设的总体目标,信息化测绘体系建设的总体目标是：到2020年，建成完善的全国统一、高精度、动态的现代化测绘基准体系，现势性好、品种丰富、集成化的地理信息资源体系，基于航天、航空、地面、海上、水下多平台、多传感器的实时分布式多源地理信息数据动态获取体系，基于一体化、自动化、集群式地理信息处理体系和面向政府、企事业单位、社会公众的网络化地理信息公共服务体系和地理信息社会化应用体系，信息化测绘体系全面建成，充分发挥测绘在国民经济社会发展和202

4、0年全面建成小康社会的基础性、先行性作用。,8,信息化测绘体系的建设内容,信息化测绘体系建设是测绘功能由生产型向服务型转变发展的重要标志，是我国测绘实现了由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段。 集成化地理信息资源体系 实时化数据获取体系 自动化数据处理体系 网络化地理信息服务体系 社会化地理信息应用体系,9,1.集成化的地理信息资源体系,丰富地理信息资源，实现空间定位数据、正射影像数据、高程模型数据、地形要素数据、数字地形图等基础地理信息数据的全面覆盖或必要覆盖。改变地形要素数据模式，制作以面向地理实体、分层细化、时效性高为特征的地理信息数据。 完善大地测量控制数据库、

5、影像数据库、高程模型数据库、地形要素数据库、地表覆盖数据库和地名地址数据库等国家级基础地理信息数据库及海岛（礁）地理信息数据库，推进省、市基础地理信息数据库建设，逐步实现多种类、多尺度地理信息数据库的一致性与同步更新。加强基于地理信息共享的分布式专题数据库的建设，实现各级基础类与专题类地理信息资源的整合和集成。 积极推进2000国家大地坐标系与2000国家大地控制网的使用，建立新一代测绘基准体系，包括高精度、三维、动态、实时、陆海一体化的地心坐标系统；加快建设国家级、省级、城市级卫星定位连续运行基准网站网（CORS），完善并维护国家一、二等水准控制网；不断提高国家大地水准面的精度，实现平面、高

6、程以及重力属性的有机结合。开展深空大地测量，为国家实施载人航天工程、空间科学实验、星球探测等提供测绘保障。,10,2.实时化的地理信息数据获取体系,建立实时或准实时的多平台、多传感器、全天候、全天时的陆海空天一体化的对地观测数据获取系统，形成多类型、多分辨率、高精度的地理信息快速获取能力。 研制国产测绘系列卫星，加快导航定位卫星、高分辨率立体测图卫星及其地面数据接收处理分发系统的建设，同时利用国家对地观测计划、高分辨率对地观测系统以及国际对地观测卫星等基础设施，建立我国从1:5万到1:1万立体测图卫星、干涉雷达卫星（InSAR）、激光测高卫星以及重力卫星等测绘卫星数据获取技术体系，形成全球化的

7、航天遥感影像获取能力。 建立高空、中空、低空相结合的航空摄影测量体系，发展数码航空摄影，开发应用机载激光雷达、机载合成孔径雷达等新型传感器，发展低空无人机和轻型飞机等机动灵活、高效能的航空器平台，形成航空遥感、遥测数据快速获取能力。 发展车载三维可量测实景影像（DMI）数据获取系统、手持移动式数据采集系统以及船载水深测量系统、水下地形测量系统等装备，形成基于地面、水面、水下的移动数据快速获取能力。,11,3.自动化的地理信息数据处理体系,建设基于集群计算机、大型服务器、高速存储传输网络的地理信息自动处理系统，包括航空航天影像自动化处理系统，合成孔径雷达数据处理系统，激光雷达数据综合处理系统、多

8、种卫星定位系统数据联合处理系统和地球重力场、大地水准面精化数据处理系统等，具备支持无控制点或稀少控制点数据处理、多源数据综合处理、海量数据处理等能力，进一步完善数字化测绘生产工艺流程，构建网格环境下的新一代地理信息处理与管理平台。 建立地理信息变化监测网络和地理信息实时更新和快速定期更新机制，满足社会经济发展对数据现势性的需求。,12,4.网络化的地理信息服务体系,加快地理信息服务模式从传统人工向网络化服务方式的转变。建设广域网络接入、服务器集群、数据存储备份与安全保密的软硬件环境，依托国家电子政务内、外网物理链路，搭建完善全国测绘成果网络化目录服务系统，加快建立全国地理信息资源目录服务系统。

9、建设纵向联动、横向协同、互联互通的地理信息公共服务平台，提供“一站式”在线电子地图与地理信息服务，全方位地面向政府和专业部门、企事业单位以及社会公众，提供涉密与非涉密的地理信息、数据和地图公共服务。,13,5.社会化的地理信息应用体系,充分发挥政府、企事业单位的作用，积极构建地理信息社会化应用体系。包括：加快建设网络化GNSS综合应用服务系统，为各行各业提供高精度、实时有效的空间位置信息服务；建设应急测绘服务系统，为应对特发事件处理、抗灾救灾、灾后重建等提供测绘保障服务。开发现势性强、信息量丰富、可量测的三维立体影像数据和基于空间信息、网格的多级地理信息产品，满足不同类型用户的应用；繁荣地图品

10、种，开发网上电子地图，发展手机定位、车载机载船载导航地理信息服务，促进智能交通、现代物流、电子商务和旅游业等现代服务业的发展，满足人民大众衣食住行和提高生活质量的需要。,14,信息化测绘的重大关键技术,现代测绘基准体系建设与维护技术 。 卫星精密测高技术 。 综合导航定位技术 。 移动测量技术。 主动遥感测图技术。 智能化地球观测卫星技术。 无人飞行器航空摄影测量技术。 真三维时空数据库技术。 网格地理信息系统技术 。 地理信息动态更新技术。 地理信息安全保密与版权保护技术 。 空间数据挖掘和知识发现技术 。,15,1.现代测绘基准体系建设与维护技术,现代测绘基准体系建设与维护技术是指构建和维

11、护与现代空间信息科学技术发展状况相适应的现代测绘基准体系的技术的总称，主要包括国际地球参考框架精化技术、坐标系转换技术、厘米级大地水准面精化技术、天体参考框架构建技术、高精度卫星自主定轨技术等。当前，世界各国都在不断建设和完善各自的测绘基准体系，地心坐标系统取代参心坐标系统已经成为一种趋势，实现全球高程系统的统一已不是遥远的将来，利用地面跟踪卫星的观测资料发展全球低阶重力场模型和高精度全球大地水准面正方兴未艾。该项技术的实现，将把传统的参心、局域、静态的测绘基准体系改建成具有高精度、全地域、动态、多功能、三维、地心等特点的新体系，实现对地球形态完整和精确的认知，带来大地测量领域的历史性进步。,

12、16,2.卫星精密测高技术,卫星精密测高技术是指基于卫星重力探测技术和广义相对论理论获取高精度海拔高程的技术的总称。从原理上划分，该技术分为卫星重力探测技术和全球导航卫星系统（GNSS）重力位差精密测高技术两大类。前者的核心是利用重力卫星和测高卫星确定高精度的全球大地水准面，代表性卫星有CHAMP（2000年）、GRACE（2002年）和GOCE（2007年）；后者可分为时钟法和频移法，技术的实现取决于时间与频率科学的发展。利用该技术，可以实现全球任意位置高精度海拔高程的快速获取，将大大减轻高程控制测量的劳动强度，提高工作效率，使我国高程基准的现势性大大增强；同时，也将使得三维卫星精确定位普及

13、化和简便化，促进大地测量走向大众化。,17,3.综合导航定位技术,综合导航定位技术主要包括单点快速高精度定位技术、地下智能探测和定位技术、水下高精度定位技术和室内定位技术等。当前，单点快速定位技术和水下高精度定位技术已经有了较大发展；可适用于不同深度管线探测的新型变频式调相地质雷达以及具有自动智能导航功能的管道机器人正处于研发阶段；室内定位技术尚处于起步阶段。该项技术将极大的改善现有导航定位效率和方式，使得人们在地球上任何地点均能快速、实时获得精确的导航和定位信息，也将极大地促进地理信息产业的发展。,18,4.移动测量技术,移动测量技术主要包括多传感器集成技术、传感器时间和空间同步技术、系统检

14、校技术、地理参考技术、道路几何特征的快速重建和交通标志的自动提取技术等。基于可量测实景影像（DMI）的地理信息服务代表了下一代地理信息服务的新方向，并与空间信息网格服务、空间信息自动化、智能化和实时化解析解译服务和网络通信服务有机结合，实现地理信息服务的大众化。该项技术可以促进测绘行业从“按规范测绘”到“按需测绘”的转变，推进测绘服务的社会化和灵性化。,19,5.主动遥感测图技术,主动遥感测图技术是常规可见光红外遥感的重要补充，指利用不同载体搭载的传感器向地面发射电磁波，根据地面反射或散射回来的电磁波对地面进行成像或建模的技术的总称，可分为激光遥感成像技术和微波遥感成像技术两大类。目前，激光遥

15、感成像技术、机载和星载合成孔径雷达技术等在国外已经较为成熟，但国内尚处于起步阶段；超高分辨率和全极化合成孔径雷达技术是当前国内外研究的热点。该项技术不仅有助于解决测图困难地区地形数据获取的难题，也有助于快速获取真三维地理信息数据。,20,6.智能化地球观测卫星技术,智能化地球观测卫星技术是构建智能对地观测系统（IEOS）的重要关键技术，主要包括小卫星技术、卫星编队与组网技术、多源卫星遥感影像自动处理技术、数据高速传输技术和新型传感器技术等。当前，智能对地观测系统已经逐步从理论走向实际，卫星编队与组网技术已从设想发展到试验探索阶段，小卫星技术也有了长足发展。该项技术的实现，一方面可以对不同卫星上

16、采集到的数据进行综合处理，获得内容更加丰富的遥感数据，满足更多应用需要；另一方面也将大大提升遥感数据获取的现势性，使数据的时间分辨率提高为12天，实现全天候、无地面控制的地理信息数据快速获取。,21,7.无人飞行器航空摄影测量技术,无人飞行器航空摄影测量技术指以无人驾驶飞行器为平台，进行高精度的航空摄影测量，实时获取影像并进行处理的技术，主要包括微型无人飞行器技术、传感器姿态控制技术和系统集成技术等。当前，长航时无人飞行器技术、微型无人飞行器技术和平流层平台摄影测量技术等是国内外研究的热点。该项技术将改变传统的摄影测量作业方式，大大缩短成图周期、降低测绘成本、提高测绘生产效率。,22,8.真三

17、维时空数据库技术,真三维时空数据库技术是解决多维、动态、海量地理信息数据的存储、管理、检索、分析、传输和更新等问题的关键技术，主要包括面向对象的真三维矢栅一体化时空数据模型技术，海量、多维、多尺度、多分辨率、多时态空间数据的一体化组织、存取和索引技术，无级比例尺信息处理技术以及时空数据动态可视化技术等。目前，国内外对于该项技术的研究尚处于起步阶段。该项技术将极大地提高地理信息数据的管理能力和效率，带来测绘成果形式的重大变革，有力的推进地理信息数据处理自动化和信息服务社会化。,23,9.网格地理信息系统,网格地理信息系统（GridGIS）是指网格计算环境下的新一代地理信息系统，是广义空间信息网格

18、的一个组成部分，可作为网格计算环境下实现对现有各种空间数据库操作的工具。建设网格地理信息系统所需的关键技术包括：基于网格环境的高效存取访问技术、基于网格环境的信息共享与发布技术、空间智能体技术、网格环境灵性服务与应用技术等。当前，国内外对于网格地理信息系统的研究基本处于研究探索阶段。该项技术将促进地理信息随用随取、量身定做和按需服务，带来测绘生产组织结构的革命性调整，推进测绘行业实现从“以地图生产为主”向“以地理信息服务为主”的战略转变。,24,10.地理信息动态更新技术,地理信息动态更新技术是指对地理信息数据进行动态更新和按需更新的技术的总称，主要包括多源数据的精确配准技术、主要地形地物要素

19、的快速识别与提取技术、基于多源信息的地形地物要素变化发现与测定技术、级联更新技术、增量更新与历史数据保存技术等。当前，我国急需解决的关键问题包括：主数据库增量数据建模、多源遥感影像与矢量化地图数据的自动配准、多尺度地图数据库级联更新的自动综合方法、更新后信息的管理与应用等。该项技术将从根本上改变目前地理信息现势性不强、更新缓慢、更新劳动强度大等状况。,25,11.地理信息安全保密与版权保护技术,地理信息安全保密与版权保护技术是指对地理信息数据进行适当保密和版权处理的技术和方法，主要包括：数字版权管理（DRM）技术、数字水印和数字指纹技术、智能体（Agent）和无线射频识别（RFID）技术等。预

20、计520年左右，数字版权管理（DRM）防拷贝技术、数字水印和数字指纹技术将成为数字信息保密和版权保护领域使用的主流技术；（无线）传感器网络+无线射频识别（RFID）技术将在移动载体领域得到推广；网络环境下采用智能体（Agent）技术跟踪和监控地理信息数据分发将成为现实。该项技术的实现将有利于推进地理信息共享和交换及地理信息服务的社会化，促进地理信息产业繁荣，提高测绘对国民经济的贡献率。,26,12.空间数据挖掘和知识发现技术,空间数据挖掘和知识发现（SDMKD）技术是指从海量空间数据集中识别或提取出有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式或知识的技术和方法，主要包括：基于时空统计分析的SD

21、MKD方法、基于空间关联规则的SDMKD方法、基于求解问题不确定性的SDMKD方法、基于可视化的SDMKD方法、基于人工智能的SDMKD方法等。该项技术目前已取得初步成果，但仍有大量的理论与方法需要深入研究。该项技术的实现，将会极大的提高地理信息产品的智能化程度，增加产品的信息与知识容量，促进地理信息数据的深层次应用，扩大地理信息产业的服务领域，推动地理信息服务的社会化。,27,有关概念,4D产品：数字栅格地图（DRG），数字线划地图（DLG），数字高程模型（DEM）和数字正射影像图（DOM）四种数字测绘产品。作为国家基础地理空间框架数据的主产品形式，4D产品正逐步替代传统的模拟地图。 第5D产品：数字导航地图（DNM, digital navigation map）。 4A服务：anyone, anything, anyt