中国摄影测量与遥感的发展与展望_不停歇的思索

中国摄影测量与遥感的发展与展望_不停歇的思索

中国摄影测量与遥感的发展与展望

一、中国测绘源远流长

据史书记载，中国的测绘始于秦汉时期。秦王朝时就已经出现了专管或兼管测绘的职官，并绘制了秦王朝版图——《秦地图》。阿房宫、长城等巨大工程的建造，标志着我国的工程测量技术已经发展到了相当高的水平。到了汉代，形成了比较成熟的制图方法。湖南长沙马王堆出土的公元前195年前的锦地图，按照比例尺进行绘制，图幅中心的精度相当高，而且比古罗马托勒密《地图学指南》一书中的地图还要早300多年。汉代的天文测量学在中国测绘史上写下了光辉的一页，当时产生了三种宇宙观:盖天说、浑天说和宣夜说。张衡根据混天说制作的混天仪，可以非常精确地测定天体的位置。

到了晋朝，著名的制图学家裴秀在总结前人经验的基础上创造了“制图六体”，即分率(比例尺)、准望(测量方法)、道里(测量距离)、高下(测量高低)、方邪(测量角度)、迂直(测量曲线与直线)。这六条测制地图的原则，除经纬线和地图投影之外，几乎把现代地图的测制原则全都扼要地提到了，这在中国制图史上具有划时代的意义，对后代测制地形图有着深远的影响。

盛唐时期，开展了全国性《十道图》的测制，开创了全国性基本地图测绘的先河。唐德宗时代，在制图学家贾耽的主持下，依据“制图六体”，历时16年完成了《海内华夷图》。覆盖了东西三万里、南北三万五千里的当时中国疆土，相当于现代的整个亚洲地图。唐代天文学家张燧，在世界上首次用科学方法测量了子午线的长度。他根据不同地点的日影变化指出，北极星高度差1°，则地上南北距离差351里80步，且是不均匀的。这一发现比其他国家要早1000多年。(www.guayunfan.com)

宋元时期，科学家沈括经过对北极星连续三个多月的观测，绘制了200多张北极星与磁北方向图，发现了磁偏角，这个史无前例的发现对测绘有着重大的科学价值，比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角要早400年。元朝大科学家郭守敬用自制的仪器观测天文，发现黄道平面与赤道平面的交角为23°33'05″，而且每年都在变化。如果按照现在的理论推算，当时这个角度是23°31'58″，可见当时观测精度是何等的高。郭守敬还发明了一些精确的内检公式和球面三角计算公式，给大地测量提供了可靠的数学基础。此外，他还是第一位用平均海水面作为高程起始面的人。

明代的郑和航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。郑和7次下西洋，最远到达了非洲的索马里、阿拉伯、红海一带，使明初的海疆超过了汉代和唐朝。郑和第七次出海的航海图一直保存至今，是我国最著名的古海图，也是我国最早的一幅亚非洲地图。

清朝康乾年间，建立了全国规模空前的经纬度及三角控制网，完成了珠穆朗玛峰的首次勘测和标注。采用传教士带来的测绘仪器和科学技术，先后编绘了《皇舆全图》、《西域图志》和《亚洲全图》。这些地图都是当时世界上极为重大的测绘成果，标志着中国测绘水平曾一度位居世界前列。

二、中国摄影测量的发展历程

中国的摄影测量历史最早可追溯到1902年。当年的北洋大学曾用德国进口的摄影经纬仪做过建筑摄影测量试验。中国的航空摄影测量始于1931年，是年6月2日，当时德国汉莎航空测量公司与浙江省水利局航测队合作进行首次航空摄影，摄取了钱塘江支流浦阳江36km一段河道的航片，航摄比例尺为1∶2万。而后，利用SEG-1制作了像片平面图。航摄飞机是从柏林飞到莫斯科后，再与航空摄影仪和纠正仪一起通过西伯利亚大铁路运输到中国的，中方航空测量队队长是顾葆康教授。1931年8月，国民党政府在购置上述设备及培训人员的基础上，在参谋本部陆地测量总局正式成立了航摄队。在此后的几年里，这支队伍主要测制了中国局部地区1∶1万和1∶2.5万比例尺的军事要塞图，以及湘黔、成渝一带1∶5万比例尺的地形图。

1949年，中华人民共和国成立以后，大规模的经济建设和国防建设急需地图资料，航空摄影有了飞速发展。国家测绘局、林业、农业、地质、铁道、石油、水利等部门都积极开展了航空摄影。20世纪50年代所使用的航摄仪有原苏联的AΦA-TЭ和瑞士的RC-5，60～70年代更多使用了瑞士的RC-10、RC-20和德国MRB、RMK等，80年代普遍使用了23cm×23cm像幅的瑞士RC-30和德国蔡司厂的RMK TOP。进入21世纪，数字航空传感器开始引入中国，包括DMC、UltraCamD等面阵数码相机、ADS 40三线阵航空扫描仪、ALS 50等机载LIDAR激光扫描仪，并同时采用了机载定位测姿系统(POS)获取传感器的外方位元素。

1980年以前，中国利用航空摄影测量主要制作1∶25000～1∶100000各种比例尺地形图，采用的是分工法和全能法测图。

1980年以后，利用解析和数字摄影测量方法，全国范围内主要是制作1∶50000地形图，各省市主要制作1∶10000和1∶5000比例尺地形图，城市则是制作1∶1000和1∶2000地形图，构成各类GIS的地形数据库。

21世纪初，数码摄影仪面世之后，城市大比例尺航测制作正射影像图得到了迅速发展，目前已经发展到制作三维城市电子地图。

目前，中国已经构建了1∶1000000、1∶250000和1∶50000全国空间数据库，包括的数据产品有DOM、DEM、DLG和DRG四类，还有地名数据库和土地利用数据库等，各省市已经或正在建立1∶10000全省空间数据库。许多大中城市已建立了1∶500～1∶2000空间数据库，成为构建“数字中国”、“数字省区”和“数字城市”的重要基础。

随着国家西部大开发战略的实施，2006年，国家测绘局启动了西部测图计划，使用了一批新设备、新技术、新航空航天遥感影像，将改写中国西部200多万km2无1∶50000地形图的历史。

中国科学院资深院士王之卓教授(1909～2002)是中国摄影测量与遥感学科的奠基人。他提出了航空摄影测量中的微分关系公式，推导了在地形起伏地区可获得较高解算精度的航摄像片相对定向元素计算公式。20世纪60年代初，他首先提出了利用电子计算机进行解析法摄影测量加密的理论与实施方案，并建立了航带法空中三角测量的基本公式。70年代末，他又率先提出了全数字自动化测图的构想，随后领导了全数字自动化测图理论与方法的研究，推动了中国摄影测量技术的变革。王之卓教授同时也是一位优秀的教育家。在他的领导下，中国建立了比较完备的摄影测量学科体系，同时培养了大批的优秀摄影测量人才。

三、中国航天遥感的兴起与发展

自1970年以来，中国开始发展航天事业。经过37年的自力更生、艰苦奋斗，取得了辉煌的成就。目前，中国已发射的对地观测卫星有气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星、宇宙飞船等，其类型和数量列于表1。

中国现在可以从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现对地球的多平台、多传感器观测，可以获取地球表面不同分辨率的光学(分辨率可达1.9m)和雷达图像(分辨率可达5m)。

中国未来将发射的对地观测卫星包括环境灾害监测卫星、气象卫星、测绘卫星、资源卫星、海洋卫星、导航定位卫星和高分辨率对地观测卫星等。

表1　中国已发射的对地观测卫星

利用外国和中国的各类遥感卫星，中国在过去30多年中积极开展了各种遥感应用。包括自然灾害的预警与监测、环境变化研究、自然资源调查、国家空间数据基础设施建设和社会发展应用。

中国是一个人口众多、自然灾害频发的国家，气象卫星和资源卫星已在中国用于森林火灾、洪涝旱灾、冰雪灾害、山体滑坡、城市地面下沉、台风、沙尘暴和地震的预警、监测和灾害评估，取得了很好的效果。

在森林和植被类型调查、土地利用和土地覆盖变化、陆地和海洋环境调查以及在地质与矿产调查中，遥感对地观测卫星得到了广泛应用。为了保证耕地的必要拥有量，中国每年进行一次耕地变更调查，法国的SPOT-5、美国的IKONOS和QuickBird卫星、中国的资源卫星和北京一号小卫星等发挥了重要作用。每年的农作物估产需要综合利用资源卫星和气象卫星的数据。作为国家空间数据基础设施的1∶50000全国地形数据库，其数字正射影像(DOQ)分别采用了TM(30m分辨率，覆盖全国)、SPOT(10m分辨率，部分省区)和航空像片(1m分辨率，大城市及其郊区)等数据。

对地观测卫星在社会发展中的应用包括SARS、禽流感和血吸虫病等流行疾病的控制、考古与文化遗产保护、精细农业、电子政务、智能化交通、网格化城市管理与服务以及天地一体化的位置服务(LBS)等方面，具有良好的发展势头。

在国家973和863计划的支持下，针对我国发射的各类遥感卫星，开展了高精度卫星定轨测姿理论与方法的研究，对推扫式卫星遥感影像的成像机理、几何处理模型、大气辐射改正模型、高分辨率卫星遥感影像测图技术等进行了全面研究，研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台，以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统，并开展了定量遥感反演研究，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务的理论和方法体系奠定了基础。

为了进一步推动遥感对地观测技术的发展，我国将发展基于卫星、飞机和平流层飞艇等的高分辨率对地观测系统，并与其他中、低分辨率地面覆盖观测手段结合，形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统，同时完善现有的遥感卫星接收站等地面支撑系统，全面提升我国的空间数据获取和应用能力。

四、“3S”集成与地球空间信息学

随着科学技术的进步和社会可持续发展对迅速变化着的信息的需求，进入1980年后，一场信息革命席卷着各个学科，学科由细分走向综合的发展趋势形成了一股强大的冲击力，推动着测绘学科内部各个专业以及测绘、遥感学科各个邻近的专业，如空间科学、计算机科学、地球科学、地理学、环境科学、城市科学、管理科学等学科的相互交叉融合，形成了一个大边缘学科“地球空间信息学(Geomatics)”。测绘学在信息时代的发展就是Geomatics，它包括地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、摄影测量、大地测量、地图制图、虚拟现实和计算机视觉等几门子学科或技术，其中GIS、RS和GPS是最基本的三大技术，中国学者称之为“3S技术”。

在多年和广泛使用全球卫星导航定位系统(GPS)的基础上，2001年，中国建成了一个可用于中国及其周边海域的区域定位导航系统——中国北斗卫星导航广域增强系统。该系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星组成，三颗卫星的登记位置为赤道面上东经80°、140°和110.15°。其中，前两颗为定位卫星，最后一颗为备份卫星。这是一个具有创新性的卫星导航定位系统，定位过程中需要地面监控中心提供高程数据和用户发上行信号，在定位原理上与GPS全球导航定位系统有所不同。为了满足今后国家对卫星导航定位的进一步需求，我国航天部门正在发展由12颗卫星组成的北斗第二代卫星导航定位系统。

30年来，地理信息系统(GIS)作为一个新的信息科学与技术领域的分支，在中国得到了飞速的发展，并成为现代信息社会的重要组成部分。我国的GIS发展可以归纳为以下五个阶段:

(1)准备阶段(1978～1980):主要是提出倡议，开展学科讨论和先期性的试验。在腾冲联合航空遥感试验中，首次开展了统计自动制图、数字地面模型等地理信息分析工作。

(2)起步阶段(1980～1985):主要开展了GIS理论探索、软件研制、规范制定、区域试验、技术队伍培养等方面的工作。例如，完成了“二滩-渡口区域地理信息系统”的建设。

(3)应用研究与技术试验阶段(1986～1996):主要是在国家的支持下，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设试验等工作，制定了一系列规范标准，发展GIS的理论与方法，研发了一些实验型的软件系统，出版了系列学术专著，城市GIS等应用试验得到推广。

(4)技术发展与行业发展阶段(1997～2002):主要是大力推进地理信息系统技术研究和软件平台的研发，建立满足行业需求的应用系统和拓展GIS应用的新领域，培养复合型的GIS人才等。

(5)地理信息服务业发展阶段(2003年至今):主要是增强国产GIS软件系统的技术能力和市场推广，发展以空间信息为核心的现代地理信息服务业，推进大型行业应用系统的业务化发展，探索地理信息科学理论与方法等。

为了推进3S集成与地球空间信息学的发展，建立了三个有代表性的国家重点实验室:

(1)资源与环境信息系统国家重点实验室:该实验室成立于1985年，是我国最早的国家重点实验室之一，为中国地理信息系统事业的开拓者和摇篮。实验室的主要方向与目标包括空间信息科学理论与方法研究、资源与环境、人口与安全等领域空间信息系统的研究与开发，“数据—模型—软件—系统”一体化的地理信息技术发展与自主知识产权的软件产品开发，空间数据的规范和标准研究等。

(2)测绘遥感信息工程国家重点实验室:该实验室以武汉测绘科技大学国家重点学科摄影测量与遥感及大地测量专业的相关实验室为基础，1989年经国家计委正式批准成立;1991年，世界银行贷款启动，成为世界银行在中国的七个跟踪示范实验室之一;1992年，国家测绘局投入开放研究基金，实验室正式对外开放;1995年，通过由国家教委、国家计委和国家测绘局组织的联合验收。

(3)遥感科学国家重点实验室:该实验室于2004年底由中国科学院遥感信息科学重点实验室和北京师范大学遥感与地理信息系统研究中心联合组成。其主要研究方向为遥感信息机理、遥感高技术前沿、遥感地理空间信息集成理论及遥感应用基础。主要研究内容为遥感信息机理、高光谱遥感、微波遥感、多角度遥感、全球变化遥感、遥感地理空间信息集成理论等。

为了加强该领域的协调与管理，国家成立中国地理信息系统协会和国家地理空间信息协调委员会。

(1)中国地理信息系统协会:中国地理信息系统协会是1992年10月由国家测绘局、建设部信息中心、北京市科委牵头筹办，1993年4月由国家测绘局等18个部委、院校组成筹委会，1994年3月民政部核准后成立。主要任务是研究我国地理信息产业的发展战略和有关的方针政策，向有关决策机关提出建议，并定期发布地理信息产业发展情况报告;开展GIS建设、应用和发展方面的学术和管理交流活动，推广先进科技成果，推荐先进管理经验;推动GIS应用，开展技术服务，提供科技咨询;推动地理信息的标准化研究工作，使标准化工作逐渐与国际接轨;促进地理信息数据共享机制的形成，接受有关管理部门的委托，制定地理信息标准和审查工作;接受委托承担科技项目论证、科技成果鉴定、新产品评优和技术职称资格评审，举办科技成果、成就展览;接受委托组织GIS软件测评和认证;组织对GIS技术人员和管理人员的技术培训;促进GIS科技成果的转换，培育健康的GIS产业市场;建立与国外GIS组织和团体的联系，开展国际GIS技术合作和交流活动;编辑出版会刊、科普读物、论文集及有关GIS科技资料。

(2)国家地理空间信息协调委员会:1995年经国务院批准，国家地理空间信息协调委员会成立。其主要任务是研究提出我国空间信息基础设施和地理信息系统的发展战略，统筹规划和协调我国地理信息系统技术、产业和应用系统的发展，促进空间信息基础设施和地理信息系统及相关产业高起点、高效率建设。

五、发展趋势

摄影测量与遥感学作为基于影像的空间信息科学，是地球空间信息学(Geospatial information，或称Geomatics)的核心。

地球空间信息学是空间数据的采集、量测、分析、存贮、管理、显示和应用的集成科学与技术(图1)，属于现代空间信息科学与技术范畴。2004年，美国劳动部把地球空间信息技术与纳米技术和生物技术一起列为当今最具发展潜力的三大技术。其发展有以下几方面的趋势。

(一)空间信息获取的发展趋势

地球空间信息获取的发展趋势具有多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间分辨率以及空天地一体化的明显特征。

随着航天技术、通信技术和信息技术的飞速发展，人们将可以从各种航天、近空间、航空和地面平台上，用紫外、可见光、红外、微波、合成孔径雷达、激光雷达、太赫兹等多种传感器获取多种比例尺的目标影像，大大提高其空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。形成天地一体化摄影测量与遥感的数据获取方法，为人们提供愈来愈多的影像和非影像数据。

图1　地球空间信息学的组成

随着新一代全球卫星导航定位系统(GNSS)的发展，将以更高的精度自动测定各类传感器的空间位置和姿态，从而实现无地面控制的实时摄影测量与遥感。

(二)空间信息处理的发展趋势

地球空间信息处理和信息提取的发展趋势是走向定量化、自动化和实时化。

目前，摄影测量与遥感所存在的一个突出问题是“数据海量、信息不足、知识难求”。利用网格技术进行网格计算给解决这一问题带来了新的机遇。为此，需要在网格计算环境下解决下列问题:

——在统一时空基准下，自动地、实时地确定各类传感器的空间位置和姿态;

——由各类接触和非接触传感器所获取的数据求解目标物理和几何特性的数学模型和一体化求解方法;

——多平台、多传感器遥感影像网格计算与信息提取的自动化和智能化方法;

——多源海量空间信息集成与融合方法;

——空间信息自动变化检测与实时更新;

——空间数据认知模式以及从海量空间数据库进行数据挖掘，以发现用户需要的知识。

解决以上六个方面的问题，需要从时空基准、遥感成像机理、模式识别、计算机视觉及数据挖掘等诸多方面取得突破，以实现几何与物理方程的整体反演求解，才能实现空间信息处理和信息提取的定量化、自动化和实时化。

(三)空间信息管理的发展趋势

地球空间信息管理与分析的发展趋势是走向信息共享、互操作和网格化。

从网格计算的资源共享和协同计算观点看，目前，地理信息系统已从单机GIS系统发展到网络和移动地理信息系统(Web-GIS和Mobile-GIS)，下一步将走向网格地理信息系统(Grid-GIS)。为此，需要解决地理空间数据存在的时间基准不一致、空间基准不一致、数据格式不一致和语义不一致引起的问题。空间基准不一致引起的问题可以采用全球地心坐标系或坐标变换解决;数据格式不一致可用互操作软件解决;时态和语义不一致引起的问题较难解决。前者要解决空间数据的实时更新或建立时空地理信息系统，后者需要一个基于本体的空间信息语义网格来处理这些语义的差异，从而实现网格技术下空间信息的共享和互操作。

随着全球信息网格(GIG)概念的提出，建立全球统一的空间信息网格已势在必行。为此，应在全球统一地理坐标框架下，根据自然社会发展的不平衡特征将全球分成粗细不等的格网，格网中心为经纬度坐标和全球地心坐标系坐标，格网内存贮各个地物及其属性特征。这种存贮方法特别适合于国家社会经济数据的空间统计与分析，使基于空间数据的分析、空间数据挖掘和辅助决策上一个新的台阶。

(四)空间信息应用的发展趋势

地球空间信息成果应用的发展趋势是成果的多样化和应用的大众化与普适化。

未来的地球空间信息成果产品可以是矢量的或栅格的，可以是图形的或影像的，可以是二维的或三维的，可以是静态图像或连续动画视频图像，可以是多媒体或流媒体，可以是虚拟现实或可量测的实景影像，也可以是上述各种形式产品的融合与集成。

长期以来，摄影测量与遥感主要面向地球科学和环境科学的应用，作为基于影像的空间信息科学，它除了将继续在影像城市、虚拟数字地球和地理环境中得到应用之外，还有很大的潜力用于工业制造、医学诊断、文化遗产保护等方面。如果将原始或加工后的影像连同它们的方位元素和测量工具软件一起作为产品发布，则用户可在Web 2.0环境下实现自己的按需测量和按需解译，从而实现地球空间信息成果应用的大众化与普适化。

地球空间信息在为经济建设、国防建设和政府决策中广泛应用的基础上，将进一步创造高效优质的服务模式，包括汽车导航、盲人导航、手机图形图像服务、智能小区服务、移动位置服务等基于位置的公众信息化服务。地球空间信息的社会化服务包括对国家资源、环境、灾害调查和各种经济活动的时空分布及其变化的实时服务，为数字城市、数字港口、数字仓库、数字化物流配送等提供时空信息服务。时空信息的全社会服务是拉动地球空间信息学和3S技术产业化发展的根本原动力，它具有上百亿的市场前景。

六、发展重点

随着国家经济实力的增长，科学技术的进步和社会可持续发展的需要，中国的地球空间信息科学与技术包括摄影测量与遥感在内，在今后若干年内将出现更加飞速发展的大好时机。我们要坚持自力更生，自主创新，努力工作，并虚心向世界各国同行学习，学习和吸收世界各国的先进技术和经验，围绕创建我国和谐社会，以空间信息服务为中心，建立一个智能化和实时化的地球空间信息服务体系。未来几年内的发展重点简述如下。

(一)发展先进的高分辨率对地观测系统

为了进一步推动中国遥感对地观测的发展，首先要抓好空间信息的数据源。2005～2020年，《国家中长期科技发展规划纲要》指出:发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率(分米级)先进对地观测系统，发射一系列的高分辨率遥感对地观测卫星，建成覆盖可见光、红外、多光谱、超光谱、微波、激光等观测谱段的、高中低轨道结合的、具有全天时、全天候、全球观测能力的大气、陆地、海洋先进观测体系。与其他中、低分辨率地面覆盖观测手段结合，形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统，并可根据需要对特定地区进行高精度观测;整合并完善现有遥感卫星地面接收站，建立对地观测中心等地面支撑系统。到2020年，建成稳定的运行系统，提高我国空间数据的自给率，形成空间信息产业链。

(二)构建面向实时服务的广义空间信息网格(GSIG)

地上的全球信息网格与天上的智能传感器网格相集成，形成全球的广义空间信息网格。

广义空间信息网格指的是在网格技术支持下，在信息网格上运行的天、空、地一体化地球空间数据获取、信息处理，知识发现和智能服务的新一代整体集成的实时/准实时空间信息系统。广义空间信息网格由智能传感器网络(smart sensor web)、基于网格计算的多传感器数据—信息—知识的智能处理系统、适应于网格计算环境的新一代地理信息系统和基于网格计算技术的空间信息智能服务代理(geo-agents)等组成。

建立好广义空间信息网格所面临的任务是:

(1)借助天、空、地各类传感器，实现全天候、全天时、全方位的全球空间数据获取和在轨数据处理;

(2)借助由卫星通信、数据中继网、地面有线与无线计算机通信网络组成的天地一体化信息网格，实现从传感器直到应用服务端的无缝交链;

(3)在广义空间信息网格上实现定量化、自动化、智能化和实时化的网格计算，实现从数据到信息和知识的升华;

(4)通过广义空间信息网格对各类不同用户提供空间信息灵性服务，将最有用的信息以最快的速度和最便捷的方式送给最需要的用户。

发展的大趋势是利用自动化、智能化、网格化和实时化的地理空间信息数据获取、处理、分析、应用和服务等技术手段，回答何时(When)、何地(Where)、何目标(What Object)发生了何种变化(What Change)，并且把这些信息(即4W)随时随地提供给每个人，服务到每件事(4A服务——Anyone，Anything，Anytime，Anywhere)。

(三)加强高性能空间信息处理与分析技术的研究，解决应用的关键技术

为推动空间信息技术的应用，进一步加强高性能遥感图像处理与分析技术，突破高精度定标与定位、宽带微波成像修正、遥感图像超分辨率分析与相干处理、多源卫星遥感影像自动配准与融合、高空间分辨率影像目标自动识别、高光谱影像地物精细分类、基于遥感机理模型的地物参数定量反演与同化等技术。发展复杂地表环境下的地物信息自动提取与定量分析技术，地下目标探测与隐伏特征提取新技术，复杂海况条件下海表特征遥感识别与定量反演技术。建立多源遥感资源任务规划平台和快速数据服务系统，面向区域监测监视、减灾防灾等重大遥感应用需求，针对国内不同部门管理的遥感卫星，研制协作式任务规划与资源管理平台;研究以多源多尺度三维地球空间信息系统为基础的多源遥感数据管理与调度技术以及快速响应机制，解决分布式网络环境下多源遥感资源高效管理与快速调度等瓶颈问题，实现多源遥感数据资源的高效服务。

突破高可信地理空间数据库管理系统的核心技术，研制开发自主知识产权、高性能、高可信地理空间数据库系统平台软件。研究网格环境下异构空间数据集成、互操作、在线分析与智能服务技术，面向海量空间数据处理的空间数据挖掘与知识发现技术，以及动态地理编码与空间数据自组织服务技术，基于地理本体与空间语义的空间数据服务技术等。制定异构GIS数据互操作规范，研发符合该规范的互操作组件，实现国产GIS软件之间空间数据高效互访与操作，提高国产GIS软件群体创新能力和空间数据在线共享服务能力。

突破空间信息自主加载、维护、复合匹配与服务等技术，开发具备自我维护功能的空间信息网络服务软件系统。突破动态交通信息的获取、融合、分析、预测与动态路径规划等关键技术，开发基于动态交通信息的智能导航与位置服务软件，建立应用系统，为开发具有自主知识产权的新一代位置服务与智能导航系统奠定基础。

(四)加强空间信息的应用

加强空间信息的应用是国家经济建设和社会发展的重大需求。为实现资源可持续利用，建设资源节约型社会，应用空间信息技术对我国经济发展、资源利用等综合指标的及时监测评价，有利于实现国家对自然资源宏观调控，强化国家对资源的综合管理，制订可持续利用资源的政策，保证国家经济健康、平稳运行。加强空间信息的应用，实现对关系我国经济安全的石油、天然气等战略资源、能源的前期勘探、开发及其环境影响评价，为合理开发利用国内有限资源，制订科学的资源、能源政策提供决策依据。

加强空间信息技术的应用，开展重大自然灾害的监测、预警和应急反应，及时制订防灾减灾措施，有效地减轻灾害对人类的生命、财产损失，在重大自然灾害的预报、预警和动态监测中发挥重要作用。发展空间信息技术，提高对自然灾害及其影响监测、预警和应急反应的实时性、准确性，实现自然灾害的大范围、全天候、全天时、动态的监测，加强自然灾害的预报、预警、监测、评估，以及应急响应、灾害救助、恢复重建决策信息支持。

加强空间信息的应用，提高农作物种植面积估算、长势监测和产量评估等方面的能力，建立全球农作物长势监测和估产国家系统，对全球农作物长势及产量的及时监测，为我国粮食贸易决策和国家粮食安全管理提供重要的参考依据;为精准农业管理提供土壤水分、土壤养分的监测、生长期长势的监测、产量预报等信息支持;为加快农业科技进步，转变农业增长方式，提高农业综合生产能力，应用空间信息技术准确、快速地掌握我国耕地现状、潜力、变化规律和利用状况，科学规划、配置、合理利用、保护耕地资源，保证耕地总量动态平衡，提高耕地质量。

应用空间信息技术建立国家、区域尺度的生态环境监测与评价技术体系，是实施生态保护、防止生态退化、维护生态安全的一项基础性工作。通过对重要生态环境因子的适时监测与评估，及时、准确地掌握国家或区域生态环境变化的动态信息，为国家或地方的生态环境保护宏观决策、制定合理的生态环境建设规划提供科学依据。建立国家重大工程生态效应评价，实现国家对重点区域土地利用/土地覆盖变化、森林资源动态、湿地资源动态、草地资源动态、重点区域生物多样性动态、重点城市生态景观动态、海岸带和近海生态、冰川资源动态等生态环境指标的实时监测。

应用空间信息技术加速国家基础测绘技术改造，提升我国测绘技术水平，实现基础测绘的数字化，地形图和数字高程模型等产品的快速生产，增加测绘技术含量，降低基础测绘的成本，缩短测绘的更新周期。今后应当理论与应用并重发展，软硬件一起抓，系统研发与人才培养一起抓。坚持自力更生为主，引进消化为辅，不断提升中国摄影测量与遥感的水平。

21世纪的中国摄影测量与遥感事业任务艰巨，前程似锦，大有作为!

(摄影测量遥感在中国，2008年7月)