测绘遥感信息工程国家重点实验室“十二五”发展规划

测绘遥感信息工程国家重点实验室“十二五”发展规划内容摘要：

位、再由模型拼接构成图幅、由图幅拼接构成区域的数据处理模式在效能上已经不能适应当前技术的发展，发展多传感器数据集成处理的新理论新方法，并突破数 据密集和计算密集导致的一些列性能瓶颈，研制多传感器数据（高空、中空和低空）摄影测量一体化处理系统和多传感器高度集成的移动空间信息获取系统，实现大规模摄影测量数据的实时化、自动化、智能化处理。 主要研究内容包括：多源数据高效集成技术；机载激光扫描数据与影像联合空三与实时自检校技术；多星、多载荷智能化遥感数据地面处理关键技术及软件；地面 /中低空自由飞行影像与激光扫描数据的准实时处理技术；地面车载多传感器数据实时集成处理技术与应用；大规模影像、激光扫描等数据用于应急响应等国家重大需求和工程领域的数据快速处理技术；数 字摄影测量网格系统。 ④ 精密工业摄影测量 针对近景摄影测量与激光扫描数据获取与处理中精度受限问题，研究摄影测量与激光扫描数据处理的改进方法，提高测量系统精度；研究小型复杂场景高精度测量与三维重建的相关理论与方法，以满足数字文化遗产、工业检测等领域的需求；研究大范围场景高精度测量与处理技术，以满足高速铁路、月球与火星地表测绘等大场景、高精度的重大工程应用需求。 主要研究内容包括：近景影像联合区域网平差的目标点坐标高精度解算方法；基于全波形数据分析的地面激光扫描点精确坐标计算与优化方 法；激光扫描与影像数据集成的复杂目标精密几何数据获取与建模技术；复杂目标表面高质量纹理自动映射与融合技术；结合整体精密控制测量与局部激光扫描、近景摄影测量的大范围精密测量技术与三维重建方法。 ⑤ 复杂环境的精细建模和空间分析关键技术 由于基于摄影测量和 CAD等方法的复杂场景三维自动化精细建模还存在许多技术瓶颈，需要大量人工干预，成本很高，而越来越多的社会化应用与大众三维服务则要求更简单、灵活、高效，且成本低的三维建模技术。 此外，复杂环境中大量动态对象的三维建模方法以及数据的高效管 理与高性能可视化分析方法的缺乏严重制约了三维GIS相关技术应用的深度和广度。 因此，急需研究复杂环境的三维建模及其相关技术。 主要研究内容包括：多角度影像、视频、激光扫描数据集成的 DSM/DEM/真正射影像 /三维像素模型的快速获取技术；基于多源数据集成的 3D DLG提取技术和生产技术规范；三维 DLG数据变化检测与数据更新一体化处理技术；针对我国高分未来星载多载荷的地面数据，研发 0到 5级数据和产品全自动化生产软件平台，需要重点研究：大规模高性能计算环境下的数据处理算法架构；卫星影像高级产品的高精度自动化生产；大区 域多角度数据地表三维信息的自动化提取；大区域正射影像的高质量匀光与镶嵌处理；目标变化专题信息产品的智能化生产；复杂环境精细三维实体模型的自动重建技术；动态目标的自动三维重建技术；实时 GIS平台软件。 2）遥感影像信息处理 预期目标：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。 主 要研究内容有： ① 新一代遥感影像处理平台 突破多源遥感数据一体化综合处理的关键技术，研制适应多种硬件、软件环境（如单机、刀片机、集群机、分布式并行机）的，可灵活定制的遥感影像综合处理平台 OpenRS，为军用和民用遥感影像应用系统的开发提供基础平台。 ② 空天地一体化对地观测传感网及其生态监测应用 利用对地观测传感网环境下的空天地多源观测数据，研究空天地一体化对地观测传感网的理论与方法，解决对地观测传感网数据同化与信息融合等关键科学问题，为我国空天地协 同空间对地观测系统的建立、地球空间信息灵性服务目标的实现奠定理论与技术基础；利用先进的传感器网络和遥感生态与灾害监测设备，开展生态遥感监测的理论与方法研究，研制大气、水体、农业的遥感生态监测专用系统；以 HJ小卫星星座、 MODIS等主要卫星数据源开展致灾因子、承灾体等主要特征的信息提取，并采用时序分析方法进行异常分析，通过连续动态监测，进行灾害早期发现，并结合灾害形成机理和区域分异规律，开展灾情预评估和灾害风险预警。 ③ SAR数据处理与分析 通过地基极化干涉雷达实验平台建设，开展 地物后向散射机理研究，发展极化干涉雷达遥感的理论与地形信息提取方法，并实现高分辨率多波段、多极化 SAR影像的目标解译和自动分类。 ④ 对空对天监测的理论与方法 将遥感物理模型与大气因子变化的地学过程相结合，探索基于对地观测大气数据的全球变化区域敏感信息精确反演机理和方法；发展综合大气二氧化碳浓度主动探测技术与被动探测技术优点的新型宽谱多波段激光雷达技术，实现大气二氧化碳浓度的高精度测量；理解对空探测遥感成像机理，实现影像数据几何辐射归一化；通过光谱解混合、多尺度分析等方法，发展多源对空探测遥感图像特征提取方法；实现多源对空探测遥感信息的融合与协同解译。 ⑤ 遥感信息提取基础理论与方法研究 建设地面目标物理特性定标试验场，开展地物反射和辐 射特性的理论研究，利用地物辐射观测值整体地、全定量地反演和推算观测目标物理特征，为遥感影像定量分析和目标识别研究奠定理论基础；研究遥感影像处理、分析和识别理论，创建影像数据库、背景数据库、影像特征数据库和方法库的理论与方法，开辟多层次、多尺度数据融合、方法融合和知识发现的新途径，形成自动目标识别和解译的理论体系；以信号时频分析为工具，研究信号的不规则采样，精确描述数字信号的重建误差，建立全新的数字信号高保真压缩理论和技术体系，为解决海量遥感数据的及时、快速的接收和保存奠定理论基础。 3）地球空间信息系统 预 期目标：瞄准地理信息领域国际学术前沿和国家需求开展基础研究与应用基础研究，在地理信息科学领域，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。 主要研究内容： ① 网络三维虚拟地球 完善 GeoGoble平台，形成地上、地下和室内外一体的网络真三维虚拟地球平台。 借助 “天地图 ”的数据和计算资源，建立地理信息服务与数据标准 ，实现围绕网络三维虚拟地球平台的多源异构信息集成共享与服务。 研究内容包括：  网络三维虚拟地球数据组织与存储方法研究 研究全球无缝的球面剖分网格模型；基于云计算模式研究海量多时态空间信息的存储管理与服务。  矢量数据、三维模型数据的多尺度压缩与传输方法 研究网络三维虚拟地球中矢量数据的多尺度组织、压缩与实时绘制方法，支持专业的 GIS空间分析应用；研究复杂三维模型的多尺度压缩方法，结合 GPU与多核技术特点，实现海量复杂三维模型的实时高效绘制。  一体化三维模型表达和全息位置地图 研究网络三维虚拟地球中基于地上 、地下和室内外一体复杂三维数据模型和数据结构，实现地上地下、室内外、球面平面一体化的绘制模式，发展全息位置地图建模与智能服务技术。  时空动态数据模拟与可视化 研究大范围、海量时空动态数据的多尺度表达方法以及基于虚拟地球的动态过程可视化技术。  网络三维虚拟地球集成环境 依托国家地理信息公共服务平台 “天地图 ”的数据与服务资源，建立地理信息服务与数据标准，扩展 GeoGlobe共享接口，实现与地震、气象等专业信息的集成共享服务，逐渐形成围绕网络三维虚拟地球平台的多源异构信息的集成共享环境。 ② 地理空间网络智能（ Geospatial Web Intelligence） 研究空间信息查询和辅助决策过程中的搜索、匹配与推理等关键技术，研究用户模型自动 /半自动构建方法，实现对空间信息的高效查找与分发，根据用户需求，运用空间信息推理与知识挖掘，智能构建应用模型，最终形成地理空间网络智能环境。 具体研究内容如下：  空间信息智能发现与匹配 研究空间信息语义描述方法，建立空间信息顶层本体库；研究语义支持的空间信息的注册与智能发现，解决目前注册中心和空间信息网络目。