中国对地观测技术发展现状及未来发展的若干思考

空间对地观测及应用是发展航天技术的核心使命之一。至今为止，国际上已发射了几千颗航天器。其中，对地观测卫星占有重要分量，是为经济发展、国家安全及环境、能源等领域的需求直接带来效益的、不可替代的航天技术领域。几十年的发展表明，国际上把对地观测技术作为重中之重技术发展。我国对地观测技术是上世纪70年代初开始，至今已走过四个发展阶段，已成为谱段齐全、数据获取技术有了较大发展、应用领域不断拓展、有较深入的基础研究及处理方法的初具规模的技术科学体系，几十年来在国民经济发展、国家安全建设中已发挥了重要作用。在我国中长期科技发展规划中，有多项相关对地观测的重大事项和研究项目。我国对地观测将以需求牵引、技术驱动，面向国际前沿，力争在对地观测领域跻身国际先进行列。     

对地观测大数据处理:挑战与思考

通过航天航空飞行器搭载的传感器对地球进行观测可以获得地球全面而系统的信息.随着空间信息技术的高速发展,对地观测领域步入了大数据时代.在分析对地观测数据处理与服务的全流程及其算法的基础上,总结出“大数据时代”对地观测数据处理面临的挑战——“数据密集型计算”问题,并指出解决这一问题应该在系统平台、处理算法和服务模式3个方面开展创新性的研究工作.     

空间对地观测技术发展及应用

介绍了对地观测技术的国外发展情况,从国家安全的角度分析了对地观测技术的发展趋势;接着结合国内对地观测技术发展现状,分析了我国对地观测系统发展存在的差距,从对地观测对国家安全的重要作用出发提出了启示和建议。对地观测系统可以满足面向各种应用的对陆地、海洋、大气等各个层面的全方位、立体观测信息需求,在维护国家安全、促进经济建设和推动技术发展等诸多方面发挥着越来越重要的作用。     

立足数据共享促进国家对地观测 数据中心顺利建设

文章分析了国外对地观测数据处理中心的发展趋势,指出了我国对地观测数据管理中存在的问题与差距,提出了我国对地观测数据中心的建设方案：建立数据处理中心并提供深层次服务;建立数据共享机制,促进数据共享与服务;资源优化与整合。为了促进陆地观测数据共享与应用,必须建立国家陆地观测数据中心,建立的数据中心包括数据处理、归档、分发与服务。国家对地观测数据中心必将改善对地观测数据共享与应用,满足对地观测数据的需求。     

面向全球变化探测的月基对地观测覆盖性能分析

从全球变化的空间观测需求出发,设想了一个依靠载人月球基地的对地观测望远镜,通过模拟地球静止轨道,太阳轨道和月球轨道,利用逐点计算法,从空间、时间和角度三个方面分析月球对地观测的覆盖特点,同时与现有的静止轨道卫星和日地L1点对地观测作比较.分析结果表明,月基对地观测具有良好的时空覆盖性能,尤其是角度覆盖度优点突出,有助于完善多角度遥感以及全球能量平衡观测系统.     

中国微波遥感发展的新阶段新任务

在回顾和总结国际微波遥感发展40余年和中国微波遥感发展30余年的基础上,着重分析中国微波遥感技术发展现状,分析了中国在未来几十年对微波遥感发展的广泛要求。文章提出适应这些需求并进一步提高微波遥感发展水平的若干战略设想和一些值得重视研究的前沿技术领域,指出了当前我国在发展微波遥感中值得重视的几个问题。     

双层协同对地观测卫星星座设计

针对日益增长的卫星对地观测需求,提出了一种双层卫星星座设计方案.首先,分析了我国目前对地观测卫星的覆盖性能,以时间分辨率和空间分辨率作为对地观测星座的评价指标;然后,通过优化卫星轨道高度,得到满足任务要求的最优轨道;最后,通过设置轨道相位使得整个星座构成全连通链路,单个地面站与卫星相连便可以与整个星座相连,从而摆脱了对中继卫星的依赖.该方案充分结合了中轨星座时间分辨率高、低轨星座空间分辨率高的优点,相对于传统的单层卫星组网方案,双层星座能够以高空间分辨率和时间分辨率对全球任意目标1 d观测多次,并实现遥测指令与观测数据的实时传输.     

地理信息技术及其应用

地理信息技术是以遥感、地理信息系统、全球定位系统和网络等技术为其核心的综合性应用技术 ,它正逐渐成为当今信息技术的重要部分 ,并将成为信息领域各国竞争的制高点 .介绍了全球定位系统、遥感技术和地理信息系统等技术的现状和发展趋势 ,以及其在自然灾害监测管理、资源调查和监测、精细农业等方面的综合应用情况 .     

对地观测图像BRDF校准模型的建立与应用

为提高对地观测图像质量的数据校准方法,建立区别于传统模型的对地观测目标复合双向反射分布函数（BRDF） 模型. 通过BRDF量值实现计量标准对该模型进行绝对量值标定,使得对地观测影像更真实反映观察对象. 该模型综合考虑对地观测目标的BRDF分布、太阳辐射、大气分布状况等,加入BRDF国家计量标准的修正参量,结合遥感相机参数,得到计量校准后的遥感相机入瞳辐亮度数据. 以一种典型建筑材料毛玻璃的BRDF测量及其对地观测图像的校准为例,通过这一复合模型的校准,其图像的色差提高约3,亮度对比提高约3.      

空间对地观测数据市场研究

本文从国家空间基础设施体系建设全面推进的背景出发,通过借鉴国外空间对地观测数据应用市场现状、典型商业数据公司组织管理与运营模式、未来数据应用市场发展趋势等3方面的经验,结合我国实际,提出加快推进空间对地观测数据应用和市场化发展的措施建议,促进我国空间对地观测数据应用市场的发展。     

移动地理信息系统数据模型与3S集成关键技术

在掌上电脑硬件平台下，对地理信息系统（GIS）数据模型进行了研究．通过比较与分析，提出了一种面向对象的移动GIS数据模型，设计和实现了一个移动地理信息系统，探讨了系统设计和实现的关键技术，包括低内存环境下的大数据量组织与管理，与全球定位系统（GPS）、遥感等的集成技术，构建了一个可支持数据移动采集、定位与导航、多源数据融合等应用的集成应用服务环境．在上海某区进行试验，结果表明所提出的移动GIS数据模型和构建的集成服务环境具有较好的高效性与实用性．     

水深遥感方法研究

“水深遥感方法研究”项目不仅具有其本身的实际意义,而且具有实际应用价值,本文综述了该项目的研究重点、研究思路和研究过程中出现的几个关键技术问题及对这几个问题的解决办法,从目前成果看,这项研究在闪有研究的基础上有了很大的进展,取得了具有实用价值的成果。     

临汾市土地利用景观格局变化分析

临汾市地处汾河流域的中南部,其间景观格局的变化对市域内的生态环境变化起着重要的作用.本文以1987年和2009年两年的Landsat TM影像为基础数据,在景观生态学原理指导下,利用遥感解译与地理信息系统的技术,结合野外调查GPS核查信息,对研究区的两期遥感影像进行图像处理,并对用地动态和景观要素信息进行提取.随后利用景观格局软件FRAGSTATS,对两个水平年的各类景观要素进行斑块组成结构、面积特征、形状指数、破碎化指数、异质性和空间分布等指标分析.最后,通过对两期景观要素的对比分析,得出临汾市土地利用景观多样性趋于多样化,土地利用景观格局朝着均匀化方向发展,区域内的土地利用景观格局更加趋于合理化.     

基于GIS和GPS的交通状态参数估计仿真分析

在行程时问参数估计的模型和方法研究的基础上，探讨了地理信息系统（GIS）环境下仿真出租车全球定位系统（GPS）信息的系统实现和关键技术．提出了系统评价的指标，包括信息的准确性、信息的及时性、信息的广泛性和信息成本等，对路网连通性拓扑结构的构建、GPS坐标与城市平面直角坐标的转换模型以及仿真过程中的关键问题给出了解决方法．应用开发的GPS交通仿真系统进行了模拟试验的计算结果表明，提出的模型和方法是可行的和有效的．     

基于“3S”技术的阳谷县土地更新调查

阳谷县土地更新调查数据库是利用"3S"技术建立起来的业务运行系统,该系统所具备的功能可以满足县级土地资源的动态监测和及时更新.以阳谷县为例,探讨了利用遥感、地理信息系统和全球定位系统为代表的"3S"技术进行县级土地资源动态监测和更新的原理和方法.     

数字地球与地理信息系统对21世纪地理学的影响

地理信息系统是在2070年代随着计算机技术的发展而兴起的,而数字地球则在20世纪末随着互联网技术以及地理信息系统、遥感技术等信息科学的逐渐成熟而提出的。在对数字地球的概念、关键技术等的研究和对地理信息系统的空间思维和空间可视化及地理信息系统的发展趋势研究的基础上,探讨了在21世纪这两门新技术对地理这门古老学科在研究方法和研究理论上要产生的作用。     

“3S”技术及其在土地资源管理中的应用

“3S”技术作为当前信息管理的高新技术,在土地资源管理中具有广阔的应用前景.在介绍RS,GIS,GPS及“3S”集成的基础上,简要分析了“3S”技术在土地资源调查、土地利用规划、土地利用动态监测等方面的应用,并结合当前的热点作出了展望.     

基于GIS和RS的城市生态环境质量评价

以上海市闵行区为例,从社会、经济、自然等方面构建了一套城市生态环境质量的指标体系,结合专家咨询和层次分析法,确定了各指标的权重体系.结合反映城市生态环境质量的指标体系和权重,采用基于矢量的空间叠加方法,对表征研究区域的城市生态环境质量的单因子和多因子的空间分异规律及其成因进行了探讨,为研究区域的城市生态化建设提供了决策支持.     

GEOSS条件下固体地球灾害的广义遥感监测

地质灾害、地震灾害与矿山灾害是中国的主要固体地球灾害,地壳运动变化与岩石受力灾变是固体地球灾害发生的根源。通过分析岩石受力灾变辐射异常实验研究及固体地球灾害遥感监测实践研究的国内外现状,提出了综合多种电磁与非电磁手段,构建全方位、多层次的卫星-航空-地表-地下四位一体、立体协同的广义遥感监测体系。论述了突破经典遥感信息融合的局限,从时间、空间和物理尺度研究和挖掘广义遥感信息中多种物理量之间及岩石灾变前兆之间的内在机理与关联规律的必要性。为提高固体地球灾害前兆识别的可行性与可靠性,分析了在GEOSS条件下构建固体地球灾害广义遥感监测体系的有利契机和若干前沿问题,包括广义遥感信息融合理论、固体地球灾害前兆识别模型等。