信息化測繪講座.ppt

1、從數(shù)字化測繪到信息化測繪,（講座提綱）,2,測繪體系的發(fā)展階段,3,測繪體系的發(fā)展階段,4,信息化測繪、測繪信息化的概念,信息化測繪是地理信息獲取、處理和服務等測繪業(yè)務流程信息化的具體體現(xiàn)，其本質(zhì)是在網(wǎng)絡化運行環(huán)境下，實現(xiàn)測繪對經(jīng)濟社會實時、有效的地理信息綜合服務。（國家測繪局） 信息化測繪就是在數(shù)字化測繪的基礎(chǔ)上，在完全網(wǎng)絡化運行環(huán)境下，實時有效地向信息化社會提供地理信息綜合服務的測繪方式和功能形態(tài)。信息化測繪是我國測繪實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進入的又一個新的發(fā)展階段，它代表著我國測繪在進入新世紀后現(xiàn)代化建設(shè)總的戰(zhàn)略方向。 （楊凱） 測繪信息化是指在測繪行業(yè)各領(lǐng)域各方面充分

2、利用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)和廣泛利用地理信息資源，加速實現(xiàn)測繪現(xiàn)代化的進程 。（周德軍 ）,5,測繪信息化的特征,信息獲取實時化：地理信息數(shù)據(jù)獲取主要依賴于空間對地觀測技術(shù)手段，如快速衛(wèi)星定位技術(shù)、航空航天遙感技術(shù)等，可以動態(tài)、快速甚至實時地獲取測繪需要的各類數(shù)據(jù)。 信息處理自動化：在地理信息數(shù)據(jù)的處理、管理、更新等過程中廣泛采用自動化、智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)對地理信息數(shù)據(jù)的快速或?qū)崟r處理。 信息服務網(wǎng)絡化：地理信息傳輸、交換和服務主要在網(wǎng)絡上進行，可以對分布在各地的地理信息進行“一站式”查詢、檢索、瀏覽和下載，任何人在任何時候、任何地方都可以得到權(quán)限范圍內(nèi)的地理信息服務。 信息應用社會化：地理

3、信息應用無處不在，企業(yè)成為服務的主體，地理信息資源得到高效利用，并在經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活中發(fā)揮更大的作用。,6,信息化測繪體系的層次結(jié)構(gòu),7,信息化測繪體系建設(shè)的總體目標,信息化測繪體系建設(shè)的總體目標是：到2020年，建成完善的全國統(tǒng)一、高精度、動態(tài)的現(xiàn)代化測繪基準體系，現(xiàn)勢性好、品種豐富、集成化的地理信息資源體系，基于航天、航空、地面、海上、水下多平臺、多傳感器的實時分布式多源地理信息數(shù)據(jù)動態(tài)獲取體系，基于一體化、自動化、集群式地理信息處理體系和面向政府、企事業(yè)單位、社會公眾的網(wǎng)絡化地理信息公共服務體系和地理信息社會化應用體系，信息化測繪體系全面建成，充分發(fā)揮測繪在國民經(jīng)濟社會發(fā)展和202

4、0年全面建成小康社會的基礎(chǔ)性、先行性作用。,8,信息化測繪體系的建設(shè)內(nèi)容,信息化測繪體系建設(shè)是測繪功能由生產(chǎn)型向服務型轉(zhuǎn)變發(fā)展的重要標志，是我國測繪實現(xiàn)了由傳統(tǒng)測繪向數(shù)字化測繪轉(zhuǎn)化和跨越之后進入的又一個新的發(fā)展階段。 集成化地理信息資源體系 實時化數(shù)據(jù)獲取體系 自動化數(shù)據(jù)處理體系 網(wǎng)絡化地理信息服務體系 社會化地理信息應用體系,9,1.集成化的地理信息資源體系,豐富地理信息資源，實現(xiàn)空間定位數(shù)據(jù)、正射影像數(shù)據(jù)、高程模型數(shù)據(jù)、地形要素數(shù)據(jù)、數(shù)字地形圖等基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的全面覆蓋或必要覆蓋。改變地形要素數(shù)據(jù)模式，制作以面向地理實體、分層細化、時效性高為特征的地理信息數(shù)據(jù)。 完善大地測量控制數(shù)據(jù)庫、

5、影像數(shù)據(jù)庫、高程模型數(shù)據(jù)庫、地形要素數(shù)據(jù)庫、地表覆蓋數(shù)據(jù)庫和地名地址數(shù)據(jù)庫等國家級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫及海島（礁）地理信息數(shù)據(jù)庫，推進省、市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)，逐步實現(xiàn)多種類、多尺度地理信息數(shù)據(jù)庫的一致性與同步更新。加強基于地理信息共享的分布式專題數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，實現(xiàn)各級基礎(chǔ)類與專題類地理信息資源的整合和集成。 積極推進2000國家大地坐標系與2000國家大地控制網(wǎng)的使用，建立新一代測繪基準體系，包括高精度、三維、動態(tài)、實時、陸海一體化的地心坐標系統(tǒng)；加快建設(shè)國家級、省級、城市級衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準網(wǎng)站網(wǎng)（CORS），完善并維護國家一、二等水準控制網(wǎng)；不斷提高國家大地水準面的精度，實現(xiàn)平面、高

6、程以及重力屬性的有機結(jié)合。開展深空大地測量，為國家實施載人航天工程、空間科學實驗、星球探測等提供測繪保障。,10,2.實時化的地理信息數(shù)據(jù)獲取體系,建立實時或準實時的多平臺、多傳感器、全天候、全天時的陸?？仗煲惑w化的對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，形成多類型、多分辨率、高精度的地理信息快速獲取能力。 研制國產(chǎn)測繪系列衛(wèi)星，加快導航定位衛(wèi)星、高分辨率立體測圖衛(wèi)星及其地面數(shù)據(jù)接收處理分發(fā)系統(tǒng)的建設(shè)，同時利用國家對地觀測計劃、高分辨率對地觀測系統(tǒng)以及國際對地觀測衛(wèi)星等基礎(chǔ)設(shè)施，建立我國從1:5萬到1:1萬立體測圖衛(wèi)星、干涉雷達衛(wèi)星（InSAR）、激光測高衛(wèi)星以及重力衛(wèi)星等測繪衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取技術(shù)體系，形成全球化的

7、航天遙感影像獲取能力。 建立高空、中空、低空相結(jié)合的航空攝影測量體系，發(fā)展數(shù)碼航空攝影，開發(fā)應用機載激光雷達、機載合成孔徑雷達等新型傳感器，發(fā)展低空無人機和輕型飛機等機動靈活、高效能的航空器平臺，形成航空遙感、遙測數(shù)據(jù)快速獲取能力。 發(fā)展車載三維可量測實景影像（DMI）數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、手持移動式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及船載水深測量系統(tǒng)、水下地形測量系統(tǒng)等裝備，形成基于地面、水面、水下的移動數(shù)據(jù)快速獲取能力。,11,3.自動化的地理信息數(shù)據(jù)處理體系,建設(shè)基于集群計算機、大型服務器、高速存儲傳輸網(wǎng)絡的地理信息自動處理系統(tǒng)，包括航空航天影像自動化處理系統(tǒng)，合成孔徑雷達數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，激光雷達數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)、多

8、種衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)聯(lián)合處理系統(tǒng)和地球重力場、大地水準面精化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，具備支持無控制點或稀少控制點數(shù)據(jù)處理、多源數(shù)據(jù)綜合處理、海量數(shù)據(jù)處理等能力，進一步完善數(shù)字化測繪生產(chǎn)工藝流程，構(gòu)建網(wǎng)格環(huán)境下的新一代地理信息處理與管理平臺。 建立地理信息變化監(jiān)測網(wǎng)絡和地理信息實時更新和快速定期更新機制，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的需求。,12,4.網(wǎng)絡化的地理信息服務體系,加快地理信息服務模式從傳統(tǒng)人工向網(wǎng)絡化服務方式的轉(zhuǎn)變。建設(shè)廣域網(wǎng)絡接入、服務器集群、數(shù)據(jù)存儲備份與安全保密的軟硬件環(huán)境，依托國家電子政務內(nèi)、外網(wǎng)物理鏈路，搭建完善全國測繪成果網(wǎng)絡化目錄服務系統(tǒng)，加快建立全國地理信息資源目錄服務系統(tǒng)。

9、建設(shè)縱向聯(lián)動、橫向協(xié)同、互聯(lián)互通的地理信息公共服務平臺，提供“一站式”在線電子地圖與地理信息服務，全方位地面向政府和專業(yè)部門、企事業(yè)單位以及社會公眾，提供涉密與非涉密的地理信息、數(shù)據(jù)和地圖公共服務。,13,5.社會化的地理信息應用體系,充分發(fā)揮政府、企事業(yè)單位的作用，積極構(gòu)建地理信息社會化應用體系。包括：加快建設(shè)網(wǎng)絡化GNSS綜合應用服務系統(tǒng)，為各行各業(yè)提供高精度、實時有效的空間位置信息服務；建設(shè)應急測繪服務系統(tǒng)，為應對特發(fā)事件處理、抗災救災、災后重建等提供測繪保障服務。開發(fā)現(xiàn)勢性強、信息量豐富、可量測的三維立體影像數(shù)據(jù)和基于空間信息、網(wǎng)格的多級地理信息產(chǎn)品，滿足不同類型用戶的應用；繁榮地圖品

10、種，開發(fā)網(wǎng)上電子地圖，發(fā)展手機定位、車載機載船載導航地理信息服務，促進智能交通、現(xiàn)代物流、電子商務和旅游業(yè)等現(xiàn)代服務業(yè)的發(fā)展，滿足人民大眾衣食住行和提高生活質(zhì)量的需要。,14,信息化測繪的重大關(guān)鍵技術(shù),現(xiàn)代測繪基準體系建設(shè)與維護技術(shù) 。 衛(wèi)星精密測高技術(shù) 。 綜合導航定位技術(shù) 。 移動測量技術(shù)。 主動遙感測圖技術(shù)。 智能化地球觀測衛(wèi)星技術(shù)。 無人飛行器航空攝影測量技術(shù)。 真三維時空數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)技術(shù) 。 地理信息動態(tài)更新技術(shù)。 地理信息安全保密與版權(quán)保護技術(shù) 。 空間數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)技術(shù) 。,15,1.現(xiàn)代測繪基準體系建設(shè)與維護技術(shù),現(xiàn)代測繪基準體系建設(shè)與維護技術(shù)是指構(gòu)建和維

11、護與現(xiàn)代空間信息科學技術(shù)發(fā)展狀況相適應的現(xiàn)代測繪基準體系的技術(shù)的總稱，主要包括國際地球參考框架精化技術(shù)、坐標系轉(zhuǎn)換技術(shù)、厘米級大地水準面精化技術(shù)、天體參考框架構(gòu)建技術(shù)、高精度衛(wèi)星自主定軌技術(shù)等。當前，世界各國都在不斷建設(shè)和完善各自的測繪基準體系，地心坐標系統(tǒng)取代參心坐標系統(tǒng)已經(jīng)成為一種趨勢，實現(xiàn)全球高程系統(tǒng)的統(tǒng)一已不是遙遠的將來，利用地面跟蹤衛(wèi)星的觀測資料發(fā)展全球低階重力場模型和高精度全球大地水準面正方興未艾。該項技術(shù)的實現(xiàn)，將把傳統(tǒng)的參心、局域、靜態(tài)的測繪基準體系改建成具有高精度、全地域、動態(tài)、多功能、三維、地心等特點的新體系，實現(xiàn)對地球形態(tài)完整和精確的認知，帶來大地測量領(lǐng)域的歷史性進步。,

12、16,2.衛(wèi)星精密測高技術(shù),衛(wèi)星精密測高技術(shù)是指基于衛(wèi)星重力探測技術(shù)和廣義相對論理論獲取高精度海拔高程的技術(shù)的總稱。從原理上劃分，該技術(shù)分為衛(wèi)星重力探測技術(shù)和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）重力位差精密測高技術(shù)兩大類。前者的核心是利用重力衛(wèi)星和測高衛(wèi)星確定高精度的全球大地水準面，代表性衛(wèi)星有CHAMP（2000年）、GRACE（2002年）和GOCE（2007年）；后者可分為時鐘法和頻移法，技術(shù)的實現(xiàn)取決于時間與頻率科學的發(fā)展。利用該技術(shù)，可以實現(xiàn)全球任意位置高精度海拔高程的快速獲取，將大大減輕高程控制測量的勞動強度，提高工作效率，使我國高程基準的現(xiàn)勢性大大增強；同時，也將使得三維衛(wèi)星精確定位普及

13、化和簡便化，促進大地測量走向大眾化。,17,3.綜合導航定位技術(shù),綜合導航定位技術(shù)主要包括單點快速高精度定位技術(shù)、地下智能探測和定位技術(shù)、水下高精度定位技術(shù)和室內(nèi)定位技術(shù)等。當前，單點快速定位技術(shù)和水下高精度定位技術(shù)已經(jīng)有了較大發(fā)展；可適用于不同深度管線探測的新型變頻式調(diào)相地質(zhì)雷達以及具有自動智能導航功能的管道機器人正處于研發(fā)階段；室內(nèi)定位技術(shù)尚處于起步階段。該項技術(shù)將極大的改善現(xiàn)有導航定位效率和方式，使得人們在地球上任何地點均能快速、實時獲得精確的導航和定位信息，也將極大地促進地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。,18,4.移動測量技術(shù),移動測量技術(shù)主要包括多傳感器集成技術(shù)、傳感器時間和空間同步技術(shù)、系統(tǒng)檢

14、校技術(shù)、地理參考技術(shù)、道路幾何特征的快速重建和交通標志的自動提取技術(shù)等。基于可量測實景影像（DMI）的地理信息服務代表了下一代地理信息服務的新方向，并與空間信息網(wǎng)格服務、空間信息自動化、智能化和實時化解析解譯服務和網(wǎng)絡通信服務有機結(jié)合，實現(xiàn)地理信息服務的大眾化。該項技術(shù)可以促進測繪行業(yè)從“按規(guī)范測繪”到“按需測繪”的轉(zhuǎn)變，推進測繪服務的社會化和靈性化。,19,5.主動遙感測圖技術(shù),主動遙感測圖技術(shù)是常規(guī)可見光紅外遙感的重要補充，指利用不同載體搭載的傳感器向地面發(fā)射電磁波，根據(jù)地面反射或散射回來的電磁波對地面進行成像或建模的技術(shù)的總稱，可分為激光遙感成像技術(shù)和微波遙感成像技術(shù)兩大類。目前，激光遙

15、感成像技術(shù)、機載和星載合成孔徑雷達技術(shù)等在國外已經(jīng)較為成熟，但國內(nèi)尚處于起步階段；超高分辨率和全極化合成孔徑雷達技術(shù)是當前國內(nèi)外研究的熱點。該項技術(shù)不僅有助于解決測圖困難地區(qū)地形數(shù)據(jù)獲取的難題，也有助于快速獲取真三維地理信息數(shù)據(jù)。,20,6.智能化地球觀測衛(wèi)星技術(shù),智能化地球觀測衛(wèi)星技術(shù)是構(gòu)建智能對地觀測系統(tǒng)（IEOS）的重要關(guān)鍵技術(shù)，主要包括小衛(wèi)星技術(shù)、衛(wèi)星編隊與組網(wǎng)技術(shù)、多源衛(wèi)星遙感影像自動處理技術(shù)、數(shù)據(jù)高速傳輸技術(shù)和新型傳感器技術(shù)等。當前，智能對地觀測系統(tǒng)已經(jīng)逐步從理論走向?qū)嶋H，衛(wèi)星編隊與組網(wǎng)技術(shù)已從設(shè)想發(fā)展到試驗探索階段，小衛(wèi)星技術(shù)也有了長足發(fā)展。該項技術(shù)的實現(xiàn)，一方面可以對不同衛(wèi)星上

16、采集到的數(shù)據(jù)進行綜合處理，獲得內(nèi)容更加豐富的遙感數(shù)據(jù)，滿足更多應用需要；另一方面也將大大提升遙感數(shù)據(jù)獲取的現(xiàn)勢性，使數(shù)據(jù)的時間分辨率提高為12天，實現(xiàn)全天候、無地面控制的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取。,21,7.無人飛行器航空攝影測量技術(shù),無人飛行器航空攝影測量技術(shù)指以無人駕駛飛行器為平臺，進行高精度的航空攝影測量，實時獲取影像并進行處理的技術(shù)，主要包括微型無人飛行器技術(shù)、傳感器姿態(tài)控制技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等。當前，長航時無人飛行器技術(shù)、微型無人飛行器技術(shù)和平流層平臺攝影測量技術(shù)等是國內(nèi)外研究的熱點。該項技術(shù)將改變傳統(tǒng)的攝影測量作業(yè)方式，大大縮短成圖周期、降低測繪成本、提高測繪生產(chǎn)效率。,22,8.真三

17、維時空數(shù)據(jù)庫技術(shù),真三維時空數(shù)據(jù)庫技術(shù)是解決多維、動態(tài)、海量地理信息數(shù)據(jù)的存儲、管理、檢索、分析、傳輸和更新等問題的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括面向?qū)ο蟮恼嫒S矢柵一體化時空數(shù)據(jù)模型技術(shù)，海量、多維、多尺度、多分辨率、多時態(tài)空間數(shù)據(jù)的一體化組織、存取和索引技術(shù)，無級比例尺信息處理技術(shù)以及時空數(shù)據(jù)動態(tài)可視化技術(shù)等。目前，國內(nèi)外對于該項技術(shù)的研究尚處于起步階段。該項技術(shù)將極大地提高地理信息數(shù)據(jù)的管理能力和效率，帶來測繪成果形式的重大變革，有力的推進地理信息數(shù)據(jù)處理自動化和信息服務社會化。,23,9.網(wǎng)格地理信息系統(tǒng),網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)（GridGIS）是指網(wǎng)格計算環(huán)境下的新一代地理信息系統(tǒng)，是廣義空間信息網(wǎng)格

18、的一個組成部分，可作為網(wǎng)格計算環(huán)境下實現(xiàn)對現(xiàn)有各種空間數(shù)據(jù)庫操作的工具。建設(shè)網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)所需的關(guān)鍵技術(shù)包括：基于網(wǎng)格環(huán)境的高效存取訪問技術(shù)、基于網(wǎng)格環(huán)境的信息共享與發(fā)布技術(shù)、空間智能體技術(shù)、網(wǎng)格環(huán)境靈性服務與應用技術(shù)等。當前，國內(nèi)外對于網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)的研究基本處于研究探索階段。該項技術(shù)將促進地理信息隨用隨取、量身定做和按需服務，帶來測繪生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)的革命性調(diào)整，推進測繪行業(yè)實現(xiàn)從“以地圖生產(chǎn)為主”向“以地理信息服務為主”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。,24,10.地理信息動態(tài)更新技術(shù),地理信息動態(tài)更新技術(shù)是指對地理信息數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新和按需更新的技術(shù)的總稱，主要包括多源數(shù)據(jù)的精確配準技術(shù)、主要地形地物要素

19、的快速識別與提取技術(shù)、基于多源信息的地形地物要素變化發(fā)現(xiàn)與測定技術(shù)、級聯(lián)更新技術(shù)、增量更新與歷史數(shù)據(jù)保存技術(shù)等。當前，我國急需解決的關(guān)鍵問題包括：主數(shù)據(jù)庫增量數(shù)據(jù)建模、多源遙感影像與矢量化地圖數(shù)據(jù)的自動配準、多尺度地圖數(shù)據(jù)庫級聯(lián)更新的自動綜合方法、更新后信息的管理與應用等。該項技術(shù)將從根本上改變目前地理信息現(xiàn)勢性不強、更新緩慢、更新勞動強度大等狀況。,25,11.地理信息安全保密與版權(quán)保護技術(shù),地理信息安全保密與版權(quán)保護技術(shù)是指對地理信息數(shù)據(jù)進行適當保密和版權(quán)處理的技術(shù)和方法，主要包括：數(shù)字版權(quán)管理（DRM）技術(shù)、數(shù)字水印和數(shù)字指紋技術(shù)、智能體（Agent）和無線射頻識別（RFID）技術(shù)等。預

20、計520年左右，數(shù)字版權(quán)管理（DRM）防拷貝技術(shù)、數(shù)字水印和數(shù)字指紋技術(shù)將成為數(shù)字信息保密和版權(quán)保護領(lǐng)域使用的主流技術(shù)；（無線）傳感器網(wǎng)絡+無線射頻識別（RFID）技術(shù)將在移動載體領(lǐng)域得到推廣；網(wǎng)絡環(huán)境下采用智能體（Agent）技術(shù)跟蹤和監(jiān)控地理信息數(shù)據(jù)分發(fā)將成為現(xiàn)實。該項技術(shù)的實現(xiàn)將有利于推進地理信息共享和交換及地理信息服務的社會化，促進地理信息產(chǎn)業(yè)繁榮，提高測繪對國民經(jīng)濟的貢獻率。,26,12.空間數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)技術(shù),空間數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)（SDMKD）技術(shù)是指從海量空間數(shù)據(jù)集中識別或提取出有效的、新穎的、潛在有用的、最終可理解的模式或知識的技術(shù)和方法，主要包括：基于時空統(tǒng)計分析的SD

21、MKD方法、基于空間關(guān)聯(lián)規(guī)則的SDMKD方法、基于求解問題不確定性的SDMKD方法、基于可視化的SDMKD方法、基于人工智能的SDMKD方法等。該項技術(shù)目前已取得初步成果，但仍有大量的理論與方法需要深入研究。該項技術(shù)的實現(xiàn)，將會極大的提高地理信息產(chǎn)品的智能化程度，增加產(chǎn)品的信息與知識容量，促進地理信息數(shù)據(jù)的深層次應用，擴大地理信息產(chǎn)業(yè)的服務領(lǐng)域，推動地理信息服務的社會化。,27,有關(guān)概念,4D產(chǎn)品：數(shù)字柵格地圖（DRG），數(shù)字線劃地圖（DLG），數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字正射影像圖（DOM）四種數(shù)字測繪產(chǎn)品。作為國家基礎(chǔ)地理空間框架數(shù)據(jù)的主產(chǎn)品形式，4D產(chǎn)品正逐步替代傳統(tǒng)的模擬地圖。 第5D產(chǎn)品：數(shù)字導航地圖（DNM, digital navigation map）。 4A服務：anyone, anything, anyt