3sNews訊 11月24日消息,中國測繪學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會開幕式今日在福州海峽國際會展中心舉行。中國工程院院士寧津生在大會上做了題為《2011-2012年測繪學(xué)科發(fā)展報告》的特邀報告。
中國工程院院士寧津生(攝影 3sNews)
以下為文字實(shí)錄:
因?yàn)槊磕甓家鲞@個中國測繪學(xué)科報告,我今天是講2011—2012年的報告。這個報告是由8個委員會寫了自己學(xué)科的發(fā)展情況,這8個專業(yè)委員會一共給我寫了30萬字的學(xué)科發(fā)展報告,今天我要從30萬字的報告里面提煉出5萬字交給中國科協(xié)。那么今天給我的時間是半個小時,因此我只能從5萬字的綜合報告里面再提煉一下給同行,匯報一下我們2011—2012學(xué)科發(fā)展的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)容。我們沒有能力把這些學(xué)科全部搞懂,同時也沒有時間講具體的細(xì)節(jié),我看了一下這個報告后面有很多專家學(xué)者的報告都非常具體,他們的報告內(nèi)容在我這個報告里面也涉及到一些。今天的報告主要講三個,一個是我們測繪學(xué)科的發(fā)展歷程的回顧,我們中國的測繪學(xué)科怎么發(fā)展過來的。第二個就是2011—2012年我們這個測繪學(xué)科的新進(jìn)展,最后就是結(jié)束語。
中國的測繪學(xué)科和測繪事業(yè)發(fā)展有三個階段,第一個是傳統(tǒng)測繪,到數(shù)字化測繪,再到信息化測繪,這個大家都很清楚。所謂傳統(tǒng)的測繪就是通過模擬的方法測定地球形狀、重力等等,編制全球或者局部地區(qū)的各種比例圖。傳統(tǒng)測繪有幾個特征,就是地面觀測技術(shù),手工操作方式。以后由于新技術(shù)的發(fā)展,空間技術(shù),通訊技術(shù)等等的發(fā)展,因此我們測繪就出現(xiàn)了很多新的技術(shù)。這個時候,我們國家的測繪學(xué)科就由原來的傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪發(fā)展。所謂數(shù)字化測繪就是來源于星載、空載和船載的傳感器以及地面各種測量儀器所獲取的地理空間數(shù)據(jù)。顯著的特征就是測繪儀器電子化與自動化,數(shù)據(jù)處理計算機(jī)化,測繪生產(chǎn)與產(chǎn)品形式數(shù)字化。數(shù)字化測繪最典型的產(chǎn)品有DEM,DLG,DOM以及這三個的聯(lián)合?,F(xiàn)在世界上很多國家,特別是發(fā)達(dá)國家,包括我們中國在進(jìn)行信息化的建設(shè),在國家信息化建設(shè)情況下,我們測繪跟上國家信息化建設(shè)的步伐,因此我們從數(shù)字化測繪向信息化測繪過渡。信息化測繪是在完全網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下,利用數(shù)字化測繪技術(shù)為經(jīng)濟(jì)社會實(shí)時有效地提供地理空間信息綜合服務(wù)的一種新的測繪方式和功能形態(tài)。特征是地理空間信息的快速獲取和實(shí)施更新,信息化測繪要實(shí)現(xiàn)地理空間信息的融合,為社會經(jīng)濟(jì)提供多尺度,多時相的服務(wù)。因此信息化測繪以前是國家測繪局和測繪協(xié)會對于信息化體系構(gòu)建有這樣的設(shè)想。一個是要建立較為完善的全國統(tǒng)一,高精度,動態(tài)的現(xiàn)代化測繪基準(zhǔn)體系。第二要建立現(xiàn)勢性好,品種豐富的基礎(chǔ)地理信息資源體系。第三基于航天、航空、地面、海上多平臺多傳感器實(shí)時化地理信息獲取體系。第四基于空間信息網(wǎng)格和集群處理技術(shù)的一體化,智能化,自動化的信息處理體系。第五基于豐富地理信息產(chǎn)品和共享服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò)化地理信息服務(wù)體系。因此現(xiàn)在測繪學(xué)的現(xiàn)代概念和內(nèi)涵是什么呢?研究地球與合乎實(shí)體的與時空分布有關(guān)信息的采集、觀測、處理、顯示、管理和利用的科學(xué)與技術(shù)。
國際上出現(xiàn)了一個新的學(xué)科,地理空間信息學(xué),是地球科學(xué)的一個前沿領(lǐng)域。它利用系統(tǒng)化的方法,集成了用來獲取和管理空間數(shù)據(jù)的所有技術(shù),這些數(shù)據(jù)是產(chǎn)生和管理注入科學(xué)、行政、法略和技術(shù)等涉及空間信息過程所需要的,這些領(lǐng)域包括了地圖學(xué),控制測量,數(shù)字地圖,大地測量學(xué),地理信息系統(tǒng),海道測量學(xué),土地信息管理,土地測量,礦山測量,攝影與測量與航空航天測繪。地理空間信息學(xué)主要是我們測繪學(xué)科。
胡錦濤同志曾經(jīng)在兩院院士大會上講話,要加快遙感、地理信息系統(tǒng)、全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的發(fā)展,完善國家和地方災(zāi)情監(jiān)測、預(yù)警、評估、應(yīng)急救助指揮體系,這段話里面采取的技術(shù)就是信息技術(shù)。李克強(qiáng)副總理曾經(jīng)批復(fù):希望你們在新的一年里深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,加強(qiáng)基礎(chǔ)測繪和地理國情監(jiān)測,著力開展建設(shè)利用地理資源,豐富測繪產(chǎn)品和服務(wù),提高測繪生產(chǎn)力的水平,更好地發(fā)揮服務(wù)大局、服務(wù)社會,服務(wù)民生的作用,為推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,全面建設(shè)小康社會做出新的貢獻(xiàn)。李克強(qiáng)副總理說的話一個是給測繪學(xué)科增加了地理國情監(jiān)測的任務(wù),同時要我們開發(fā)利用地理信息資源,而且把我們測繪地理信息方面的工作的發(fā)展提高到要服務(wù)大局、服務(wù)社會、服務(wù)民生,同時要推動我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。因此在李克強(qiáng)副總理這個批示之后不久,經(jīng)過國務(wù)院批準(zhǔn),我們國家測繪局更名為國家測繪地理信息局。十二五期間,我國測繪工作的總體戰(zhàn)略是構(gòu)建數(shù)字中國,監(jiān)測地理國情,發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè),建設(shè)測繪強(qiáng)國。構(gòu)建數(shù)字中國我們是這樣理解,數(shù)字中國是指以國家地理空間信息為基礎(chǔ),以高速度網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托,以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為特征,在統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下,全面系統(tǒng)地揭示和反應(yīng)中國的自然、社會和人文現(xiàn)象的信息系統(tǒng)體系。監(jiān)測地理國情,利用現(xiàn)代空間技術(shù)對國家地理進(jìn)行分析,客觀分析它的空間規(guī)律,保護(hù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,制定區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展重大國際問題應(yīng)對提供有利的支撐。所謂發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè),這里指的是發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè),那么地理信息產(chǎn)業(yè)是對地理信息資源進(jìn)行采集、加工、開發(fā)和經(jīng)營,是新型的高技術(shù)行業(yè),涉及到地圖,地理信息系統(tǒng),遙感、衛(wèi)星導(dǎo)航等分支,應(yīng)用覆蓋面廣,產(chǎn)業(yè)面長,觀點(diǎn)度大,增長迅速,具有質(zhì)的要素,無環(huán)境污染等特點(diǎn),而且我們地理信息產(chǎn)業(yè)與國家安全直接相關(guān)。我們要建設(shè)測繪強(qiáng)國,一方面要發(fā)展我們中國的測繪事業(yè),同時我們還要把測繪事業(yè)、測繪工作擴(kuò)展到世界上和國際接軌。
因此我們根據(jù)現(xiàn)在這個測繪與地理空間信息之間的互相交叉、互相融合的現(xiàn)象,我們感覺到我們現(xiàn)在的測繪應(yīng)該叫測繪與地理空間信息學(xué),或者是叫測繪地理信息學(xué)。我們原來有六個院士,四個教授準(zhǔn)備寫一本測繪與地理空間信息學(xué)的書,現(xiàn)在有8位院士,最近兩位新科院士,也是我們編寫組的成員,所以現(xiàn)在我們有8位院士和三位教授來寫這書,這書我們初步確定的內(nèi)容是測繪與地理空間信息的時空基準(zhǔn),衛(wèi)星導(dǎo)航和衛(wèi)星服務(wù),航空、航天攝影測量,高分辨率遙感時空觀測,海洋測繪與海道測量,海洋測繪的專家同志們感覺到航道測量不好寫,所以我們改成海洋與江河湖泊的測量、網(wǎng)絡(luò)地理信息和服務(wù),從數(shù)字地球到智慧地球等。我們這本書包含了這些內(nèi)容。
2011—2012年的新進(jìn)展,我們分為七個學(xué)科。大地測量與衛(wèi)星導(dǎo)航、現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)、衛(wèi)星定位技術(shù)、現(xiàn)代高程基準(zhǔn)測量?,F(xiàn)代測繪基準(zhǔn)我們都知道是為地理空間信息提供平面位置、高層、重力、深度以及時間等方面的起算標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代基準(zhǔn)我們說平面基準(zhǔn)是由參心座標(biāo)換為地心座標(biāo)。國務(wù)院已經(jīng)發(fā)布了要采用CGCS2000,但是我們目前的研究是已有的測繪向CGCS2000轉(zhuǎn)換,主要是在這方面做了大量的研究工作。我們的高程基準(zhǔn)不變。因?yàn)楝F(xiàn)在國外有許多國家已經(jīng)慢慢地把基準(zhǔn)調(diào)到高程基準(zhǔn),代替高精度水準(zhǔn)。因此我們過去的測繪基準(zhǔn)體系是有360多個連續(xù)基準(zhǔn)站,4500多個衛(wèi)星控制網(wǎng)點(diǎn),和12.2萬公里國家一等水準(zhǔn)網(wǎng)來建立成這樣一個平面和高程基準(zhǔn)?,F(xiàn)在的基準(zhǔn)是要建立一個幾何統(tǒng)一、高精度、地心和動態(tài)物理一體化的體系。我們測繪的基準(zhǔn)體系包含了時間的概念。我們的衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)主要是發(fā)展我們國家北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),有了GPS,還要有中國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),這樣一個多系統(tǒng),多傳感器組合。我們大概是這幾個方面。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)我就不多講了,因?yàn)闂钤苍菏渴沁@方面的專家,他的報告就是講這方面的東西,我就不多說了。多系統(tǒng)、多傳感器導(dǎo)航,中國天上大概有100多個衛(wèi)星在運(yùn)行,我們要建立多系統(tǒng)的組合來保證我們定位的精度。水下潛水艇的導(dǎo)航可以利用GPS或者重力互相融合進(jìn)行導(dǎo)航。
位置服務(wù),可能等下楊元喜院士也會提到,現(xiàn)在這個等于已經(jīng)是一個產(chǎn)業(yè),地理信息工程界的專家都認(rèn)為位置服務(wù)是屬于地理信息工程的,不屬于對地測量的,實(shí)際上都是互相交叉、互相融合的,用戶終端手機(jī)PDA等等,采用衛(wèi)星定位手段實(shí)時將這一位置的信息通過移動通信網(wǎng)上傳至服務(wù)器及服務(wù)器根據(jù)用戶發(fā)出的服務(wù)請求來獲取信息。GPS激光測距、移動定位技術(shù),重點(diǎn)突破是要時間同步,動態(tài)觀測和自動標(biāo)準(zhǔn),信號控制等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)配套實(shí)時處理軟件和高精度的后處理軟件,實(shí)現(xiàn)對無法到達(dá)的海島礁進(jìn)行控制測量。現(xiàn)在高程測量主要是利用GPS通過精準(zhǔn)的大地面換算成海拔高的系統(tǒng),目前我們整個國家的大地水準(zhǔn)面的精度只能達(dá)到。現(xiàn)在很多省市都在做大地水準(zhǔn)面,有些省市的精度已經(jīng)達(dá)到了很高。比如廣東的東莞精度可以達(dá)到8個毫米,這樣可以達(dá)到三等水準(zhǔn),甚至是二等水準(zhǔn)。攝影測量與航空航天測繪這兩年在研究高分辨率測繪遙感衛(wèi)星平臺,航空遙感測量技術(shù)進(jìn)展,無人機(jī)航遙感系統(tǒng)等很多單位在研究。高分辨率測繪遙感衛(wèi)星平臺去年8月24號國家發(fā)射了一顆“天繪一號”。原來預(yù)計今年我們國家發(fā)射一顆高精度的測繪衛(wèi)星,由于種種原因,這顆衛(wèi)星將在明年的1月份發(fā)射。數(shù)碼航空攝影測量技術(shù)國外有數(shù)碼照相機(jī),我們中國劉先林院士也發(fā)明了有自主產(chǎn)權(quán)的相機(jī),現(xiàn)在這個測量技術(shù)也是在研究。無人機(jī)航空遙感系統(tǒng)也是我們現(xiàn)在的一個熱門話題,主要是研究無人機(jī)遙感平臺多傳感器的集成技術(shù),無人機(jī)飛行控制技術(shù),以及無人機(jī)遙感數(shù)據(jù)專用處理算法,以及高空長航時無人機(jī)。機(jī)載激光掃描系統(tǒng),現(xiàn)在硬件設(shè)備很成熟,關(guān)鍵是軟件。對地觀測遙感數(shù)據(jù)處理與分析,在這六個方面我們在研究:高分辨率衛(wèi)星遙感定位;幾何輻射和處理;目標(biāo)提取和應(yīng)用等等,這是我們目前對地觀測遙感數(shù)據(jù)處理與分析。數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)格遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)這個我就不多說了,在西部測圖基本是用這個系統(tǒng)。地圖制圖與地理信息工程一個是數(shù)字地圖制圖技術(shù),地理信息系統(tǒng)技術(shù),地理空間信息基礎(chǔ)框架,地理信息應(yīng)用于服務(wù),移動地圖和互聯(lián)網(wǎng)地圖。數(shù)字地圖制圖技術(shù)主要是研究數(shù)字地圖制圖技術(shù)的自動化和智能化,基礎(chǔ)地理信息的實(shí)時更新以及地理空間數(shù)據(jù)同化,這樣一些問題。地理信息系統(tǒng)技術(shù)比如空間數(shù)據(jù)獲取與集成,時空數(shù)據(jù)組織與管理,時空分析與建模,地理數(shù)據(jù)可?;?。
地理空間信息基礎(chǔ)框架建立與更新,十一五期間,國家測繪地理信息局建立了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的更新工程。數(shù)字城市地理框架建設(shè)在我們國家來說目前轟轟烈烈地在開展,國家測繪地理信息局在全國已經(jīng)有200多個城市在做地理空間框架,其中有不少城市已經(jīng)建成了數(shù)字城市的地理空間框架。地理空間信息技術(shù)框架與服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)主要是基礎(chǔ)信息地理庫,關(guān)于地理空間信息技術(shù)的框架建設(shè)進(jìn)行研究。我們已經(jīng)建成地理信息公共服務(wù)平臺,滿足企事業(yè)單位和社會公眾對地理信息的要求。這個是實(shí)現(xiàn)地理空間框架應(yīng)用的軟件及其支撐環(huán)境的總稱,形成一站式地理信息在線體驗(yàn),這是一張圖,一個網(wǎng)的平臺的圖標(biāo),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在線提供信息服務(wù)于基本。原來我們說我們是離線提供,現(xiàn)在是在線提供,全面提升我們的服務(wù)能力和水平。大家都很熟悉國家測繪地理信息局的天地圖網(wǎng)站,天地圖是國家地理信息服務(wù)的平臺,運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,目的是定位公眾企業(yè),為公眾企業(yè)提供權(quán)威、可信、統(tǒng)一的地理信息服務(wù),使基礎(chǔ)地理信息更好地服務(wù)大眾,天地圖是通過門戶網(wǎng)站向公眾提供地理地圖信息查詢。這個天地圖目前不僅在我們國家,在全世界也有非常廣泛的影響。地理信息應(yīng)用于服務(wù)還有互聯(lián)網(wǎng),怎么樣把互聯(lián)網(wǎng)連在一起,現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)配送系統(tǒng),就是怎么樣把互聯(lián)網(wǎng)智慧化。另外我們地理信息應(yīng)用于服務(wù)特別是我們要搞智慧城市,我們要搞智慧工程等等,做這些東西就需要云計算,我們有云GIS,是指GIS平臺、軟件和地理信息能夠方便地在云信息上,能夠按需提供基于WAR的服務(wù)。全國有200多個城市在做數(shù)字城市,智慧城市已經(jīng)提升到日程上來,包括,江蘇的蘇州,浙江的寧波已經(jīng)開始在建智慧城市,智慧蘇州,智慧寧波。還有移動地圖,互聯(lián)網(wǎng)地圖的可視化?,F(xiàn)在比較熱門的就是在地面制圖與地理信息工程之間有可量測的實(shí)景影像產(chǎn)品。
現(xiàn)在工程測量主要是這幾個方面,一個是工程控制測量技術(shù),精密大型復(fù)雜工程的施工測量技術(shù),移動測量技術(shù),地面激光掃描技術(shù),高鐵禹城市軌道交通工程測量,工程安全監(jiān)測技術(shù),以及地下管線與探測技術(shù)。工程控制測量技術(shù)主要還是用GPS網(wǎng)。精密大型復(fù)雜工程的施工測量技術(shù),我們現(xiàn)在出現(xiàn)了很多大型的工程技術(shù),在北京出現(xiàn)了很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜,形狀怪異,比如國家大劇院,或者新的中央電視臺,還有鳥巢、水立方等等,都是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的,而且形狀非常怪異,是非常巨大的工程,我們現(xiàn)在出現(xiàn)了很多城橋,大橋,還有長隧道,這些大型工程出現(xiàn)的時候,施工測量就需要有我們測繪的新技術(shù),而且這些新技術(shù)還要適合于它的特點(diǎn),現(xiàn)在也出現(xiàn)了很多利用衛(wèi)星定位,激光掃描,激光跟蹤,數(shù)字?jǐn)z影測量,電子測量等等,把這些集成起來,進(jìn)行測量。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的自動化,實(shí)時化,數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)化、可視化,基準(zhǔn)化。這是精密大型施工測量技術(shù)。(播放PPT)地面激光掃描系統(tǒng)現(xiàn)在也是非常熱門,利用地面激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行很多建筑測量,比如我們的鳥巢的測量,高鐵與城市軌道交通工程測量現(xiàn)在主要是平面網(wǎng)觀測網(wǎng)形以及軌道的監(jiān)測系統(tǒng)。測繪學(xué)會每年評獎的時候最近一兩年都有這樣的項(xiàng)目。工程安全監(jiān)測技術(shù)就是由的變形監(jiān)測方法發(fā)展到高精度、自動化監(jiān)測程度強(qiáng)的空間定位技術(shù),和測量機(jī)器人實(shí)時自動化監(jiān)測。(圖片)這是我們利用測量機(jī)器人進(jìn)行變形監(jiān)測監(jiān)控。地下管線,地下管線可以說是城市的生命線,現(xiàn)在很多城市都在做地下管線,原來只是把地下管線勘測到放到平面的層面上,現(xiàn)在利用探測技術(shù)可以把它做成三維的立體的管理系統(tǒng)。礦山測量,主要是礦山地下工程測量技術(shù),現(xiàn)在這個已經(jīng)成功研制到正負(fù)5秒,第二成功研制了巷道層面測定。地基與房產(chǎn)測繪,我也總結(jié)了幾個方面,一個是土地調(diào)查技術(shù),遙感影像內(nèi)業(yè)與土地利用土地利用環(huán)狀數(shù)據(jù)庫的建立與信息化管理等等。海洋與江河湖泊的測繪主要是研究航道測量與水下地勢測量,海洋重力與磁力測量海洋與航道衛(wèi)星定位測量,海洋地心測量,海洋和航道的遙感遙測技術(shù)等。
我們現(xiàn)在測繪科學(xué)技術(shù),我們叫做測繪地理信息學(xué),本質(zhì)就是要把測繪學(xué)和地理空間信息學(xué)相互融合,彼此滲透,形成側(cè)和地理空間學(xué)建成測繪地理信息學(xué),為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供實(shí)時有效的地理空間服務(wù),這是目前我們的測繪學(xué)科或者測繪地理信息學(xué)科發(fā)展到現(xiàn)在的一個狀況,這個報告還沒有完全寫成,但是基本結(jié)果是這樣的,學(xué)會也有這個意識,請各位專家對這個報告這樣的結(jié)構(gòu),這樣的內(nèi)容有什么意見,請大家多必須寶貴的意見,以便于我們把這個報告進(jìn)行修改,符合中國科協(xié)的要求,我就講這些,謝謝大家!
(根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講者確認(rèn))
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