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.     

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.     

对地观测技术发展态势的文献计量分析

从发表的对地观测科学研究论文和专利文献入手,利用美国Thomson公司开发的Thomson数据分析工具（Thomson DataAnalysis—TDA）,分析该研究领域的科研文献和专利文献变化情况,从而对对地观测技术的发展态势进行分析。在ISI Web of Knowledge平台检索SCIE和SSCI网络数据库2002—2007年相关论文共15829篇,对论文的国家和机构分布进行了详细分析,以关键词词频分析了对地观测技术研究的热点,得到微波遥感、定量遥感以及高光谱遥感是近年来的前沿领域,而土地利用和气候变化是应用热点。专利文献分析表明,对地观测专利文献呈现缓慢的增长趋势,全球定位系统专利文献数量较大、增长较快,而遥感、地理信息系统和全球定位系统专利文献分布国家和机构以及关键词词频具有较高的一致性,说明三者结合应用情况显著。     

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。     

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.     

一种分布式遥感卫星对地覆盖仿真分析方案

对地覆盖是遥感卫星的重要性能之一,影响到遥感图像的有效调取,研究人员提出了网格点、几何拓扑等一系列对地覆盖算法.如何将这些算法业务化运行,在数据体量较大时仍然满足实时性和高精度性,具有重要的现实意义.针对该问题,提出一种将多种卫星对地覆盖算法联合使用的单机方案,并在单机方案的基础上搭建出分布式机群环境,以卫星仿真步长为计算单位,通过引入时间片设置多机之间同步信息的传递频率,解决单机处理大量遥感卫星数据所存在的计算资源不足及传统分布式算法同步性差的问题,满足实时性和高精度覆盖特性展示要求.实验结果表明了该方案的有效性.     

对地观测中心成功接收并处理RADARSAT-2卫星数据

对地观测与数字地球科学中心 10月14日18时38分,中国科学院对地观测与数字地球科学中心成功接收了RADARSAT-2卫星向我国发送的第一轨数据,这标志这我国在接收国际民用高分辨率合成孔径雷达卫星数据方面又向前跨进了一大步。数据随即由位于密云县的卫星接收部通过高速网络传送到北京,并实现了高质量的成像处理。     

一种基于Bi-GRU的卫星对地观测任务可调度性预测方法

针对现有卫星观测任务可调度性预测模型难以建模长时间间隔的观测任务依赖关系的问题,提出一种基于双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,Bi-GRU)的卫星对地观测任务可调度性预测模型.该模型以卫星历史规划方案作为学习样本,能够以较低计算代价较高准确率地预测出对地观测任务集合中可以被响应的子集.该模型首先通过多层全连接感知机神经网络提取任务属性间的关联关系,然后采用多组多层双向门控循环单元组成的循环神经网络提取观测任务与其前驱及后继观测任务序列的潜在时序特征,最后融合各组双向门控循环单元的预测结果,从而利用观测任务之间的正向与反向信息依赖关系提升任务可调度性预测准确度.实验结果表明,与现有主流预测模型相比,本文提出方法在准确率、精确率、召回率和F1分数等指标上分别提升了2.27％、2.36％、3.45％和2.37％.     

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。     

农业科学数据共享中心建设经验与体会

1农业科学数据共享中心介绍农业科学数据是从事农业科技活动所产生的基本数据,以及按照不同需求而系统加工整理的数据产品和相关信息,农业科学数据是农业科技创新的重要基础资源,通过农业科学数据中心的建设可以为农业科技创新、农业科技管理决策提供农业科学数据信息资源的支撑和保障。农业科学数据共享中心(试点)是在“国家科学数据共享工程”建设总体框架下,立足于农业部门,应用现代信息技术,以满足国家和社会对农业科学数据共享服务需求为目的,以数据源单位为主体,以数据中心为依托,以农业科学数据共享标准规范为依据,通过集成、整合、…     

开展计量认证 促进国家级实验教学示范中心建设

分析了国家级实验教学示范中心开展计量认证的背景、必要性和认证内容及认证范围,指出计量认证对国家级实验教学示范中心人才培养的重要意义。     

虚拟化技术在校园信息化建设中的应用研究

随着校园信息化建设不断深入,校园内部应用系统不断增多,需不断购置新服务器以满足需求,因而造成服务器运维管理成本高,也使得机房的空间利用率低、能耗高,难以满足业务迅速发展的需求。分析了校园信息化建设中存在的一些问题,提出了使用硬件设施集中、数据集中、应用服务集中的虚拟化技术构建校园数据中心基础平台的方案。     

基于专利数据的国防科技大数据构建及管理应用探讨

提出了基于专利数据构建一个国防科技大数据的应用体系,通过官方、商业、互联网及用户等渠道,获取与国防科技具体应用相关的专利数据及其扩展的技术、商业、法律等关联数据,并利用大数据技术进行存储、处理及分析,产生用于支持国防科技管理中情报分析、研发支持等具体应用的相关数据信息,为国防科技工作中的科学决策、研发、军民融合管理等提供支持。     

空间数据共享与GIS互操作

空间数据共享在GIS领域中越来越受到重视，它可以有效的解决不同行业和部门之间的重复投资和信息资源浪费．GIS互操作是实现空问数据共享的必由之路．本文描述了空间数据共享的方法、面临的问题，由此介绍了GIS互操作的概念．着重介绍了GIS互操作的含义、互操作的类型、以及实现的方法；简述了开放地理信息系统协会（OGC）制订的OGC规范所包含的基本内容．     

信息共享与高校图书馆信息化建设

在阐明社会信息化工作对构建社会主义和谐社会重要意义的基础上,分析了社会信息化的发展、信息共享对高校图书馆信息化建设的影响,指出全球信息化的发展为21世纪高校图书馆提供了美好的前景,即机遇与挑战并存;在实现信息资源共享和提高高校图书馆工作人员素质几个方面,提出了加快高校图书馆信息化建设的战略对策。     

矿业信息异构数据的共享

随着信息化技术的普及与发展,早期所使用的各种矿业信息由于其数据具有海量性、多源性、空间性、时间性、形式多样性(文件、文本、图形等)等特点,使得矿业信息共享成了一个难题。文中提出基于XML技术的异构信息系统数据集成框架,以XML统一的信息描述标准去定义各种数据源中的数据,使实现异构数据源的信息集成与信息平台的查询和检索等数据互访成为可能。     

可监管的工业物联网数据共享方案

针对当前工业数据共享存在中心化、监管困难和数据安全等问题,提出了一种在工业物联网环境下的安全、高效和可监管的数据共享方案。该方案引入监管机构来控制授权令牌发放,保证数据共享活动的可控性。结合门限代理重加密和区块链技术,将系统初始化和重加密任务分配给共识节点来完成,减轻系统计算开销。利用智能合约和零知识证明技术自动验证数据的有效性,保障了数据用户的权益。此外,高效的共识算法提高了区块链系统处理交易的速率。经安全性分析和性能分析表明,该方案在大规模工业数据共享场景中能更加安全高效地共享数据。     

海洋科学数据共享政策法规与标准规范研究及启示

 长期以来由于缺乏顶层设计、技术标准不统一等原因,导致海洋数据共享开放程度低,难以支撑海洋强国战略需求。以海洋科学数据开放共享的法律法规、政策规划、标准规范为研究对象,在梳理国外主要海洋国家发展现状的基础上,总结了部分发达国家海洋科学数据共享的发展模式,分析了当前世界海洋科学数据共享格局,提出中国目前面临的问题及发展建议。     

基于协同创新与国家创新体系建设研究

首先对协同创新和国家创新体系的定义和国内外的研究背景进行了分析,然后根据其定义提出了建设协同创新和国家创新体系的基本思路和主要方法,建立了国家创新体系的评估模型,并针对评估模型的数据进行了分析,最后讨论了当前研究的不足和探索方向。