测绘地理信息公益性行业科研专项2015年项目指引国家测绘

'附件测绘地理信息公益性行业科研专项2015年项目指南 国家测绘地理信息局2013－3－18目录61．拟开展的主要研究方向6（1）地球重力测量与典型区域示范6（2）卫星定位连续运行参考站网联合数据处理7（3）全球空间基准一体化的关键问题研究72．预期目标781．拟开展的主要研究方向8（1）北斗系统坐标框架应用一致性及可靠性研究8（2）基于北斗的国产化设备及软件研发8（3）北斗卫星产业化示范应用92．预期目标991．拟开展的主要研究方向10（1）多源数据融合与精细三维建模10（2）机器视觉与立体测图集成化技术10（3）现代测绘仪器装备计量检测新技术与标准10（4）法定测绘服务与测绘地理信息新产品研发112．预期目标11111．拟开展的主要研究方向12（1）地理信息公共服务云平台构建技术12（2）国家地理信息安全监管12（3）测绘应急数据库构建技术13（4）测绘地理信息电子档案管理13 （5）移动互联环境下志愿者地理信息的利用132．预期目标14五、国产卫星遥感测绘141．拟开展的主要研究方向14（1）卫星检校与多星数据联合处理14（2）国产干涉测量卫星测绘技术15（3）光学遥感地理信息特征库建设152．预期目标15六、智慧城市地理空间智能体系建设151．拟开展的主要研究方向16（1）智慧城市地理信息空间智能体系建设16（2）地理信息与物联网的融合发展162．预期目标16七、地理国情世情监测171．拟开展的主要研究方向17（1）重要地理国情监测框架与指标体系17（2）重要地理国情时空变化监测、统计分析与预测17（3）地理国情专题监测技术18（4）地理世情监测技术182．预期目标18八、其它19 为深入贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》，全面落实《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》、《基础测绘中长期规划纲要（修编，2013－2020）》《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》等文件精神，根据“构建智慧中国、监测地理国情、壮大地信产业、建设测绘强国”的测绘地理信息发展战略要求，遵循需求牵引、问题导向、重点突出、量力而行的原则，按照测绘地理信息公益性行业科研专项项目和经费管理规定，围绕“3+1”平台建设、支撑和引领测绘地理信息转型升级的科技需求，特制定本指南，作为2015年专项项目建议的依据。一、地球基准维护和应用1．拟开展的主要研究方向（1）地球重力测量与典型区域示范开展绝对重力场研究和相对重力测量研究。研究提高航空重力仪的动态定位、定速与定姿关键技术，获得高精度位置、运动速度和加速度信息。开展重力梯度测量卫星应用系统关键技术研究。基于现代大地基准GNSS网资源，研究制定困难地区和全国开展卫星和航空重力测量的技术方案，并选择部分典型区域开展试验，进而突破地形地貌环境复杂、高海拔等客观条件的限制，实现困难地区重力场信息获取，为填补我国现有重力资料空白区提供技术支撑。探索地球重 力场和磁场组合导航的理论、方法和技术。（2）卫星定位连续运行参考站网联合数据处理开展基于GNSS的卫星定位连续运行基准站的联合数据处理研究。研究不同导航卫星坐标框架无缝衔接、观测值的容错支持等，研究不同基准站网联合处理的框架一致性问题、整体平差策略等，探索建立连续运行基准站网维持的整体质量评价体系及指标，开展基准站非线性变化问题研究，包括板块运动速度场的精细描述、地心运动规律研究、非构造运动影响（如气候、地下水、土壤湿度等）对基准站高程方向的影响等。（3）全球空间基准一体化的关键问题研究针对现有的各类不同地球空间基准，分析地理空间基准的不相容性，构建空间基准的一体化理论模型，通过模型建立不同空间基准之间的综合关联，实现多种地球空间基准的无缝集成。针对地图数据库建设采用的空间基准所涉及的数学问题，分析空间基准对于地图数据库不同尺度表述准确性的影响，建立一致的空间转换关系、研究动态空间基准对于地图数据库所表述的不同时期所更新的空间信息一致性的影响，推动在CGCS2000坐标系下国家、部门、行业、地方之间的地理空间信息共享。2．预期目标形成困难地区和全国开展航空重力测量的技术方案，解决各类地球空间基准的不相容问题，提高我国不同连续运行基准站网统一平差处理能力，全面提升测绘基准的精度。 二、北斗导航定位和产业化应用《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》指出要重点促进地理信息与导航定位的融合服务等五大领域的发展。针对产业发展、行业应用和公众生活对导航与位置服务的需求，加大对于国产北斗导航定位系统天基坐标框架动态维持、北斗精密轨道坐标框架定义以及信号可靠性监测等核心关键技术的研究，研发面向行业的业务化示范应用系统，促进和增强国产导航卫星应用与服务的产业发展水平。1．拟开展的主要研究方向（1）北斗系统坐标框架应用一致性及可靠性研究开展利用北斗等多种导航卫星系统建立与维持我国地心坐标系统的研究，开发相关软件平台。研究天基北斗坐标系统与CGCS2000大地坐标系统的一致性，分析地球动态框架对于北斗坐标系统维持的影响，开展北斗卫星与GPS卫星系统在定位融合算法中坐标系统一致性的研究。开展北斗导航系统可靠性和完备性监测分析、北斗卫星轨道坐标系统引起的误差影响及高精度北斗精密卫星定轨、大区域北斗监测站网示范系统等研究。（2）基于北斗的国产化设备及软件研发研究基于北斗增强系统实现手持终端分米/厘米级快速定位、北斗短报文野外信息通讯及编码技术；研究多功能测量部件（导航定位、激光、影像等）位置信息集成技术，及相应的大地水准面成果集成、转换技术；研究测绘终端采集信息与后台信息系统的网络互联，研究实现多源实时数据更新的综合处理等；研建高精度北斗/国产INS的全息组合导航 算法和数学模型；研究INS仪器随机误差的检校与补偿方法，建立完整的、标准化的国产INS仪器误差检校技术流程。在上述研究基础上，形成基于在建的测绘地理信息国家级工程应用的软件原型及硬件样机。（3）北斗卫星产业化示范应用基于现代测绘基准体系，整合全国范围的北斗导航基础设施资源，研发面向典型测绘行业应用的示范系统，如全国范围北斗动态分米/厘米级精密定位应用系统、地理国情监测野外调查及更新系统、大面积地表沉降监测、地质灾害监测预警、灾害应急测绘基准重建及快速测图系统、集成多方式的室内导航定位、多传感器的特大型桥梁结构健康监测、候鸟迁徙监测等业务化示范应用系统，进一步推动北斗产业化应用。2．预期目标结合测绘基准建设与应用服务的需求，利用国产北斗导航卫星系统完善国家测绘基准建立与维持的技术体系，拓展北斗导航卫星定位应用领域，推进北斗在测绘领域的应用进程。三、信息化测绘技术体系建设《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》、《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》等文件明确要求加速测绘信息化步伐，加大对现有测绘生产体系现代化改造力度。我国测绘地理信息生产技术正处于从数字化向信息化转变的关键阶段，现有的生产技术流程和装备配置不能很好地适应新的发展需求。通过对信息化数据采集、处理和分发技术及其 相关标准的创新，以满足新形势下测绘地理信息发展的需求，构建动态、及时和按需测绘的信息化测绘模式。1．拟开展的主要研究方向（1）多源数据融合与精细三维建模多源数据精细融合三维建模是利用包括车载、航空等多源数据进行精细融合，实现三维建模。主要研究数据精细融合三维建模技术方案及建设工艺流程，研究多源数据进行高精度城市三维模型建设；研究城市地下空间信息的采集、建模、管理技术及配套软件；研究模型化街景制作与网络发布技术及系统；研究井下测量机器人研发与应用，研究倾斜摄影相机与定位定姿系统一体化标定及直接地理参考等关键技术；研究城市多源数据精细三维模型整合技术。（2）机器视觉与立体测图集成化技术以实现计算机多视立体测图和特征快速提取为目的，研制多视立体三维测图系统，突破正射影像与高程的同步模型生成和管理,正射影像制作与三维立体测图所需的数据结构与数据组织,正射影像制作三维测图集成的计算机系统设计和实现方法，以及地物三维几何模型及拓扑关系建立等核心技术。（3）现代测绘仪器装备计量检测新技术与标准现有测绘计量检测体系已不能满足现代测绘仪器（装备）发展的需求，甚至出现了计量检测的空白。本研究针对新技术发展，通过现代卫星导航及惯性导航设备计量检测/校准技术、航空传感器光学和辐射性能计量检测技术、现代 航空传感器计量检测技术等研究，新型航空遥感传感器等系列检定标准，进一步完善我国现代测绘地理信息仪器计量检测技术体系，推动国产测绘仪器装备产业化。（4）法定测绘服务与测绘地理信息新产品研发探索建立土地、房屋、草原、林地、海域、资源等法定测绘技术支撑体系和标准体系，形成不动产登记管理与服务的基础空间平台。围绕新型传感器数据获取、二维码与数据共享、三维可视化表达等薄弱环节，开展X光立体测绘技术研究与应用，探索新型传感器数据获取技术和产品标准，研究移动互联网环境下的地理信息获取和共享的相关标准，进行新型大地图集、3D数据产品的研究和技术攻关，形成全景地图立体打印技术和标准等。开展新型地理信息产品的检验测试技术、质量评价方法及认定标准研究，促进地理信息产业的快速发展。2．预期目标在新型传感器研发和数据获取标准、新技术应用研究、新产品开发设计等方面取得突破，推进信息化测绘的技术、产品、体系的完善及其相关标准建设，不断提升现代测绘仪器装备计量检测水平，增强新型地理信息产品的检验测试、质量评价和认定能力。四、地理信息网络服务和管理《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》的主要任务之一就是加快网络服务能力建设，提升公共服务水平。《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》提出地理信 息安全监管有待加强。针对自主地理信息公共服务平台能力不强以及互联网地理信息管理技术落后等问题，加强云计算、大数据等新技术在地理信息公共服务中的应用研究，探索网络环境下地理信息的安全监管和保密技术，开展基于新型计算架构的地理信息公共服务平台研究，积极利用互联网思维推进地理信息公共服务和管理方式的创新。1．拟开展的主要研究方向（1）地理信息公共服务云平台构建技术为了更好适应全社会云计算的发展，测绘地理信息生产、管理和公共服务也要朝着云平台发展。研究省级测绘地理信息云的构建技术及相关标准，提供云计算环境下的测绘地理信息数据生产、管理、存储、共享和应用服务，实现地理信息数据流各环节的网络化业务协同。开展跨国家、省级地理信息公共服务平台的云环境关键技术研究，促进互联互通以及多级数据快速出图，探讨地理信息云平台商业化运行模式，促进天地图公共服务平台的升级和广泛应用。（2）国家地理信息安全监管信息化进程的加快对地理信息的共享提出了更高要求，也对地理信息的安全监管和保密提出了严峻挑战。研究建立针对地名地址、地物性质等属性信息的泛在网络地理信息安全监控技术，构建地理信息安全监管技术业务平台。研究基于地理信息要素分层的数据公开，探索面向对象的数据库建库技术，加强在云环境下的数据转换和数据限制等技术攻关，从技术角度更好地解决地理信息保密与应用的矛盾。研 究多态地理信息存储交换环境监控与非对称数据加密、地理信息指纹等技术，实现基于形态、图像、文本特征和数字水印的信息指纹生成、检测和网络化跟踪；研究互联网泛在地理信息并行搜索与多级联动快速处置技术，全面提升网络安全监管系统业务能力。（3）测绘应急数据库构建技术地理信息作为灾情空间定位的基础，在灾害监测、应急救灾、灾情评估、重建规划中发挥着重要作用。面向各类自然灾害和突发公共事件对测绘地理信息高效服务的需求，研究设计测绘应急专题数据库构建的技术方案与技术规范，研究在特定区域及应急环境条件下地理信息快速获取与集成处理关键技术，并开发相应的软件系统，开展重点地区或重点专题测绘应急数据库建设及应用示范，初步形成应急专题数据库构建的技术框架，为全国范围测绘应急专题数据库构建奠定基础。（4）测绘地理信息电子档案管理顺应测绘地理信息体系信息化建设和大数据时代的发展要求，研究测绘地理信息电子档案管理模型、测绘地理信息电子档案关键技术；构建测绘地理信息电子档案协同管理平台与档案管理示范系统，提高测绘地理信息生产的信息化管理水平，为解决电子档案长期保管难题、高效服务于大数据时代的政府、行业及社会应用提供技术保障。（5）移动互联环境下志愿者地理信息的利用在移动互联网时代，地理信息的使用者转变为生产者。要充分发挥志愿者地理信息在数据采集和更新中的重要作用，开展众包技术、志愿者地理信息验证技术、分布式空间 数据在线分析统计技术、地理信息数据存储交换技术与标准等研究，实现相关标准的国际化，解决面向多类终端的地理信息自适应可视化、志愿者地理信息汇集与挖掘等问题。2．预期目标加快测绘地理信息公共服务平台向云架构的升级，有效应对移动互联时代测绘地理信息安全监管中面临的问题，解决测绘应急数据库构建以及测绘地理信息电子档案管理等急需的关键技术，将志愿者地理信息作为测绘地理信息数据采集和更新的有益补充，全面提升测绘地理信息公共服务的能力和水平。五、国产卫星遥感测绘卫星测绘应用业务体系的构建和完善是《基础测绘中长期规划纲要（修编，2014－2020）》提出的七大任务之一。随着国产卫星遥感技术的不断发展和数据源不断丰富，面向规模化全球制图需要，研究卫星检校与多星数据联合处理、探索遥感地物分类与解译特征库的工程化应用、国产干涉测量卫星测绘等关键技术方法。1．拟开展的主要研究方向（1）卫星检校与多星数据联合处理通过卫星检校技术攻关，建立卫星几何检校和辐射标定统一的参数库，通过卫星数据纠正技术研究，建立满足多类型卫星联合检校平台、高精度处理平台，形成卫星检校和联合处理的技术规范，建立高精度检校数据库，提升卫星的业务化检校能力，为多星数据联合高精度应用奠定良好的基础。 （2）国产干涉测量卫星测绘技术针对国产合成孔径雷达卫星难以实现干涉成图、几何精度较低等方面的问题，开展我国干涉测量卫星的技术论证、搭建干涉测量卫星几何质量和辐射质量论证平台、研究高精度保相位成像、雷达卫星几何检校、雷达卫星严密成像几何模型建立等技术，研制干涉雷达卫星标准产品数据处理技术和雷达卫星影像区域网平差技术。（3）光学遥感地理信息特征库建设开展遥感地理信息特征库建设，将地物光谱和配套环境参数的地面测量数据与遥感观测数据、知识数据、遥感模型相结合构建测绘地物光谱、纹理信息等特征库，提升地物分类与解译的自动化和业务化水平，为遥感数据快速转换为行业应用信息提供良好的应用基础。2．预期目标丰富国产卫星检校与多星数据联合处理技术手段，探索建立光学遥感地理信息特征库建设，实现国产SAR卫星的干涉成像仿真，为国产SAR卫星工程研制奠定技术基础。六、智慧城市地理空间智能体系建设《基础测绘中长期规划纲要（修编，2014－2020）》提出要探索智慧城市。在城市的智慧化过程中，原有数字城市地理信息公共平台面临着个性化不足、智能程度不高、服务满足不了需求等问题，亟需突破智慧城市地理信息智能服务中的相关关键技术，推进数字城市向智慧城市升级发展，抢占该领域的学术制高点。1．拟开展的主要研究方向 （1）智慧城市地理信息空间智能体系建设面向智慧城市建设，针对数字城市向智慧城市升级过程中亟待解决的关键技术，研究多维度、高精度地理信息数据体系及数据库建设技术，开展三维地理网格、地理实体标识及编码、地理信息语义网络与大数据挖掘技术、知识引擎与智能化技术、增强现实技术与基础设施管理应用等方面技术研究，在智慧农业、交通、生态环境、物流、电子商务等领域开展示范应用，并形成相应的标准规范。（2）地理信息与物联网的融合发展充分利用物联网技术提高测绘地理信息数据的获取和更新能力，开展测绘地理信息城市传感网的构建、基于物联网的智慧村镇建设等方面技术研究，形成测绘地理信息传感网建设和应用的系列标准。研究面向物联网环境的跨领域语义匹配技术、物联网应用的多源异构数据集成技术、物联网地理信息数据模型，开展物联网地理信息智能服务标准化研究，形成物联网地理信息服务标准体系框架。2．预期目标在地理信息智能服务内容、方法、标准，物联网在智慧城市地理信息智能服务中的融入、应用，泛在环境地理信息服务体系等智慧城市地理信息智能服务关键技术上获得突破，奠定我国在城市信息化领域的国际领先地位。七、地理国情世情监测《基础测绘中长期规划纲要（修编，2014－2020）》《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》将地理国情监测作 为当前和今后测绘地理信息工作的重要内容之一，要求加快监测技术和统计指标研究。以地理国情信息应用需求为导向，结合现有地理国情普查体系，研究能够进行常态化监测的重要地理国情监测框架与指标体系，并通过时空统计分析、综合分析以及监测响应研究等，为地理国情监测的常态化、业务化提供重要的科技保障。1．拟开展的主要研究方向（1）重要地理国情监测框架与指标体系围绕国土空间开发、资源节约利用、生态环境保护、城镇化发展、区域总体发展规划实施等主题，研究重要地理国情指标及常态化监测技术方法，建立地理国情监测框架，建立适应我国不同等级地理区划单元、不同类型主体功能分区的地理国情监测指标空间分类体系，建立可以动态反映主体功能区战略、区域性发展规划、国家重大工程等实施以来的建设进展、实施效果等的地理开发指数，构建能客观、准确、详实地揭示资源、生态、环境、人口、经济、社会等要素在地理空间上统一的、定量化的指标体系。（2）重要地理国情时空变化监测、统计分析与预测面向常态化、应急化地理国情监测业务需要，基于地理国情监测指标，探索针对地理国情异构数据的地理国情变化监测的智能化、自动化发现、提取和解译等技术，研究地理信息大数据挖掘理论技术和大数据环境下的地理国情分析方法，进行重要地理国情信息的统计特征、时空分布模式、发展趋势与演变规律等研究，建立通用和专题地理国情信息 时空数据模型、变化类型、分析预测技术等，并开展重要地理国情分析预测和地理设计应用示范，推动测绘地理信息服务由以数据为主向以知识为主转变。（3）地理国情专题监测技术面向地理国情监测的业务需求，开展海岛礁测量机器人研发，研究海上无人值守GNSS基站技术，探索海洋划界与海底地形测绘技术集成，并开展相关应用示范。开展基于现代测绘高新技术的海洋测量、水体污染、农业植被、地质灾害、大气气溶胶等方面专题监测技术研究与试验，为进一步丰富监测范围提供技术保障。（4）地理世情监测技术整合国产遥感卫星等多源高分辨率遥感数据，开展国产卫星辐射校正、无控几何精准定位工程化等关键技术研究，开展高分辨率全球地图生产关键技术研究与工艺流程构建，开展地理世情指标体系研究，进行全球粮食产量、能源产区局势、森林植被覆盖等典型地理世情监测的研究示范。（．预期目标建立科学量化的重要地理国情监测指标体系，构建地理国情监测框架，为地理国情监测提供统一的科学参考体系，形成重要地理国情监测技术支撑体系，探索建立地理开发指数和进行地理设计，全面提升地理国情监测服务四化建设、海洋经济发展、走出去战略实施等的能力，为地理国情/世情监测常态化开展奠定基础。八、其它 2015年拟开展的研究内容还包括其他符合《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》、《测绘地理信息科技发展“十二五”规划》的研究内容；为贯彻《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》开展的当前产业发展急需解决的重大共性关键技术与科技成果应用转化示范；其它事关测绘地理信息事业转型升级发展的前瞻性、培育性研究内容。'