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测绘科技发展“十五”规划 《测绘事业发展第十个五年计划纲要》配套专题规划之三 一、前 言 测绘是国民经济和社会发展的一项前期性、基础性事业，它以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）为技术核心，致力于获取、处理、管理和分发地球上各种与地理位置有关的自然、社会和人文地理空间信息，为国民经济建设和社会发展服务。 二、“九五”测绘科技进展及主要问题 1．“九五”测绘科技进展 经过近十几年的科技攻关，到“九五”末期，我国测绘业已经基本实现由传统模拟测绘技术体系向数字化测绘技术体系的跨越，正在向信息化测绘技术体系的方向加速发展。“九五”期间，测绘科技工作又取得如下主要进展： 2．测绘科技存在的主要问题 面对着今后我国信息化进程的飞速发展，测绘科技必须着力解决如下问题，才能满足国家经济建设和社会发展对高水平测绘保障服务的需求： 测绘基准方面：我国测绘平面基准和高程基准一直处于分离状态，天文大地网未纳入地心坐标系，高程基准的维护仍依赖于传统的水准测量方法，航空和卫星重力测量技术缺乏，建立高精度三维大地基准技术急待研究。 数据获取与更新方面：卫星遥感数据主要依靠国外且多为中低分辨率，航空摄影难以保证按需要周期的全国覆盖，有些地区至今缺少1:5万地形测图影像资料，建立基于航空、航天手段的基础地理信息快速获取和更新系统势在必行。 数据处理方面：高分辨率遥感影像解译技术还不成熟，数据处理软件还没有达到实用水平；图形扫描矢量化的自动化水平低；数字测绘产品生产系统功能不够完善，必须进行深入研究。 数据管理与分发方面：对分布式大容量空间数据的管理技术研究不够，尚难以表达和管理真三维数据和时态数据；空间数据压缩技术不够成熟，空间数据标准化工作滞后，开放式、网络化分发服务体系没有建立；基础地理信息和专题统计信息的整合和一体化管理技术尚未解决；空间数据的安全保密和信息共享技术缺乏，制约了测绘信息服务的能力和水平。 数据产品开发方面：除4D产品外，面向人民群众日常生活和社会应用、基于基础地理信息的标准化、系列化、权威性空间数据产品及其衍生产品的应用开发力度不够，现有空间数据产品形式较单一，产品品种较少，技术含量较低，远远不能满足社会需求。 三、测绘科学技术发展趋势 今后一个时期，测绘科学技术的发展趋势主要表现在如下几个方面： 1．大地测量与全球定位系统技术方面 GPS、SLR、VLBI和卫星测高精度将进一步提高，大地测量从静态到动态、从区域到全球、从地球表面到地球内部、从单一学科到多学科交汇研究的趋势更加明显。建立全球统一的空间定位框架，利用GPS差分定位技术和多个卫星定位系统实现高精度实时定位与导航、以及建立空间定位动态服务体系仍是研究的热点；利用卫星跟踪技术、卫星重力测量技术提高重力测量的精度和分辨率，综合应用大地测量成果和技术方法建立大地测量基准、研究地球动力学机制、监测地壳运动和海平面变化以及精化大地水准面等，将提高到一个新的水平；利用大地测量技术开展自然灾害的监测和预报将得到进一步发展。 2．摄影测量与遥感技术方面 摄影测量将进入智能化全数字摄影测量时代。数字摄影测量与计算机视觉技术的联系进一步加强，并可利用模式识别和人工智能方法解决地物识别问题，利用虚拟现实技术实现动态三维景观的虚拟再现，大大提高空间数据的可视化程度；摄影测量与GIS技术、INS（惯导系统）和动态GPS辅助航空摄影技术相结合，将为空中三角测量和区域网平差提供精确的外方位元素，实现一体化的空间数据快速采集、更新和建库，大大提高测绘生产的数字化和自动化水平。以激光测距系统（LIDAR）、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS为主体的机载三维数字摄影测量系统，将实现不受天气影响的快速数据获取并有可能实现摄影测量的实时化处理。 遥感技术朝着多传感器、多分辨率、多（超）光谱、多时相的信息获取和快速智能化处理方向发展。遥感影像的分辨率，以及对遥感影像自动判读的精确性、可靠性和定量量测的精度都会有极大的提高，不仅可用于地表信息的快速采集和更新，而且可实现无地面控制的三维信息提取和地形测图；小卫星群对地观测数据获取系统将得到较快发展，并与GPS、INS激光测高和激光断面扫描技术集成，形成智能传感器系统；微波遥感、激光成像雷达将成为遥感的重要发展方向。 3．地图学与地理信息系统技术方面 在信息科学、计算机和网络技术迅速发展的背景下，地图学新的理论体系正在形成，并呈现出多层次、多领域、多时态和多功能的发展特点；地图认知理论、地图感受理论、虚拟现实技术、可视化和多媒体技术等正进一步融入地图制图技术方法和工艺流程之中，从而将构成新的地图制图技术系统；地图信息的自动综合和基于卫星遥感信息的地图更新技术仍然是地图学的热点研究课题。 地理信息系统正朝着网络化、分布式、真三维和时空信息系统方向发展；空间数据和属性数据的一体化管理正逐步实现，将极大地扩展地理信息系统的应用范围；软件系统向开放式方向发展，动态、多维、网络GIS软件及相应的软件系统发展迅速；地理信息系统与全球定位系统、遥感、决策支持系统、办公信息系统的结合更加紧密；空间数据的综合分析应用和知识挖掘技术将进一步拓展地理信息系统的发展空间。 综上所述，测绘科技发展将从单一学科走向多学科的相互渗透与融合，从静态数据获取、处理、分发走向动态数据获取、处理与分发，从多项技术的集成走向多源空间信息系统的集成，从数字化走向信息化、智能化、网络化。国家空间数据基础设施建设将是未来全球各国在空间数据领域的主要发展方向。作为“数字中国”、“数字省区”、“数字城市”地理空间基础框架，国家和省、市级基础地理信息系统建设所涉及到的空间数据动态快速获取与更新、智能化处理与一体化管理、网络化分发服务与共享等技术问题将是测绘科技的研究重点。 四、测绘科技发展的指导思想与基本原则 1．指导思想 认真落实《中共中央、国务院关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化的决定》和“科教兴测绘”战略，围绕测绘事业发展的总体目标，加快测绘信息化进程，全面推动测绘科技进步；深化测绘科技体制改革，提高测绘科技自主和持续创新能力，力争测绘科技水平处于世界先进行列；发展测绘高新技术产业，提高测绘科技对国民经济建设和测绘事业发展的贡献率。 2．基本原则 重点与优先原则：重点围绕“数字中国”地理空间基础框架建设、测绘应用领域开拓、测绘新产品开发和科技成果产业化开展科技工作，优先解决事关测绘事业发展全局的重大科技问题。 远近结合原则：既要围绕测绘科技发展的近期目标，又要符合测绘业长期发展战略；既要解决我国测绘事业发展的重大科技问题，又要在测绘科技前沿开展创新研究，增强测绘科技发展的后劲。 需求牵引原则：一方面满足测绘事业当前和今后可持续发展的需要，另一方面要满足国民经济建设和社会发展以及提高人民生活水平对测绘科技的需求。 创新与产业化原则：管理创新与科技创新并重，以管理创新促进科技创新；加强测绘基础研究、应用研究、技术开发的相互衔接，促进产学研结合；大力开发测绘新产品，鼓励测绘高科技企业发展，促进科技成果产业化。 五、测绘科技发展的总体目标和重点任务 （一）总体目标 初步建立信息化测绘技术体系，基本实现基础地理信息的快速获取与更新、智能化处理和一体化管理、网络化生产管理与分发服务，为“数字中国”地理空间基础框架建设提供有力的技术支撑；加强重点测绘应用工程建设和信息化测绘产品开发，增强测绘服务实力，大大提高基础地理信息的全社会应用水平；加强测绘科技创新基地建设，完善技术创新体系，显著提高自主创新能力；培养和造就一支高水平的测绘科技队伍。 （二）重点任务 1. 建立和维护国家大地测量基准关键技术研究 以多种卫星定位技术、SLR、VLBI技术为基础，以现代通讯手段为依托，初步建成我国高精度三维动态大地测量基准和新一代地心大地坐标系统；综合利用GPS、重力和水准资料，进一步精化我国局部重力场和大地水准面；以建设我国空间定位动态服务系统为目标，继续发展连续运行的GPS跟踪站和兼容多国卫星信号的差分基准站，建设数据处理中心和信息发播系统，力争实现向社会提供我国部分地区的卫星动态定位和导航服务；开发GPS数字信息产品，努力实现空间定位数字信息产品的网络分发。重点研究内容为： ——建立我国空间定位动态服务系统关键技术研究； ——航空、卫星及绝对重力测量确定我国高精度大地水准面的技术研究； ——中国大地测量卫星搭载方案的研究； ——多种定位卫星数据的联合处理技术研究； ——SLR数据处理关键技术研究； ——新一代国家大地测量控制网方案设计与数据处理关键技术研究。 2．基础地理信息快速获取、处理与更新关键技术研究 针对我国部分1：5万地图空白区的地形测图和基础地理信息的快速更新问题，着力研究解决多平台、多数据源的遥感数据接收、处理与快速更新的关键技术，完善基于多传感器的航空摄影数据获取系统，开展干涉合成孔径雷达测量、机载雷达测图和激光测图实验；开展遥感数据计算机自动识别与分类研究，开发实用化、智能化的遥感数据融合及影像处理系统；开发各种内外业数据采集、处理、更新和质量检查的实用化软件和一体化系统，完善数字化测绘生产工艺流程；适时开展国产测绘遥感卫星和小卫星群对地观测数据获取系统的前期研究，为利用国产卫星进行遥感测图和其它应用开发提供技术储备。重点研究内容为： （1） 基础地理信息快速获取技术研究 ——无人机载轻型传感器低空遥感数据获取系统研究； ——机载雷达成像测图系统和机载数字激光测图系统研究； ——CCD面阵同步立体数字摄影测量系统的研究； ——一机多源（多传感器）航空遥感数据获取系统研究； ——国产测绘遥感卫星与高分辨率多波段智能传感器技术参数的研究； ——移动式测绘系统和测量机器人系统的研制。 （2） 遥感数据自动化与智能化处理技术研究 ——合成孔径雷达（SAR）和激光雷达数据自动处理与信息提取技术研究； ——高分辨率遥感影像精处理与信息提取技术研究； ——超光谱遥感数据自动处理与识别技术研究； ——多源遥感数据信息融合与综合处理技术研究； ——自动化智能化遥感数据信息解译与提取方法研究。 （3） 基础地理信息快速更新技术研究 ——多时态遥感数据变化信息自动提取技术研究； ——多源、多尺度、多时态空间数据配准与互更新技术研究； ——空间数据质量控制技术研究； ——利用高分辨率卫星影像更新大比例尺基础地理信息技术研究； ——高分辨率基础地理信息更新低分辨率基础地理信息技术研究； ——基础地理信息生产与更新一体化软硬件技术系统开发与改造。 3．基础地理信息管理与分发体系关键技术研究 结合国家和省级基础地理信息系统数据库建库与更新任务，继续对海量空间数据的管理、表达与建库关键技术进行研究，改进地理信息系统基础软件平台，提高大型空间数据库管理软件和虚拟现实表达软件的实用化水平，完善数据库维护和数据安全保密的工艺流程；建立数据生产部门与数据管理部门之间的高效传输网络，形成网络化的国家基础地理信息系统；研制网络环境下的数字化测绘生产与管理系统，实现对海量空间数据的网络化处理、管理和生产指挥调度；开展基于因特网的基础地理信息数据分发服务的研究试验，建立基础地理信息专用网站和业务化运行的网络分发系统，为扩展基础地理信息数据的应用服务、实现数据共享打下基础。重点研究内容是： （1） 大容量多源地理信息集成管理技术研究 ——多源地理信息存贮结构与组织方法研究； ——多级分辨率无缝空间数据库建库关键技术研究； ——大型GIS基础软件和空间数据库管理软件的完善； ——基础地理信息数据库维护与数据安全保密技术研究； ——网络环境下数字化测绘生产与管理系统的研制； ——空间数据关系化管理技术研究。 （2） 空间数据分析、表达与可视化技术研究 ——多源空间数据的自动综合与分析方法研究； ——基础地理信息可视化技术研究； ——地学虚拟现实技术研究； ——空间分析决策方法研究； ——基于多数据源的全数字化地图设计与生产系统的研制。 （3） 网络环境下地理信息分发服务关键技术研究 ——基础地理信息数据交换站（Cleanring House）的研制； ——网络地理信息系统研制与软件开发； ——建立基础地理信息分发服务网络体系的实验研究。 4．基础地理信息应用工程研究 结合可持续发展、西部大开发等战略的实施，在资源调查与环境保护、灾害监测与防治、人口普查与管理、城镇建设与管理等方面开拓数字测绘产品和“3S”集成技术的应用，通过示范工程建立若干个业务化运行的系统；面向政府管理决策、外交谈判和边界管理，继续深化空间决策支持系统建设；针对人民群众日常生活和社会需求，大力开展基础地理信息应用研究，进一步开发基于基础地理信息数据的标准化、集成化、信息化、知识化数字测绘产品和技术信息一体化产品，推进国家制图工程。重点研究内容为： ——国家制图工程关键技术研究； ——基于基础地理信息的空间数据产品开发平台研建及其新产品开发； ——空间数据产品数据安全和版权保护技术研究； ——3S技术支持的土地资源动态监测与评估技术研究； ——空间决策支持地理信息系统应用示范工程研究； ——我国西部大开发测绘服务示范工程研究； ——人口普查与管理地理信息系统应用工程研究； ——防灾减灾基础地理信息及技术服务系统研究； ——基础地理信息在城镇化发展战略中的应用技术及示范工程研究。 5．海洋测绘技术研究 利用海洋测绘高技术手段为海洋资源合理开发与利用、海洋划界、海洋环境监测与灾害预报服务是海洋测绘的主要任务。“十五”期间，继续完善海洋大地测量基准和精化海洋大地测量水准面，加强卫星技术在海洋测绘中的应用研究，着力提高海洋测绘的精度、效率和自动化水平，丰富海图新品种，提高海洋测绘信息化服务水平。主要研究内容是： ——建立海洋大地测量基准与精化海洋大地水准面关键技术研究； ——海底地形导航技术研究； ——深海水下大地定位技术研究； ——浅海水深测量技术研究； ——海平面变化及海洋灾害监测预报技术的研究; ——海洋测绘信息系统的建立和研究。 6．测绘基础理论研究 以“3S”技术为代表的测绘高新技术的飞速发展，使传统测绘基础理论面临着向现代地球空间信息学理论的跨越。“十五”期间，继续开展“3S”相关的基础理论和应用基础理论研究。重点研究内容是： ——地球空间信息学理论研究； ——地理信息综合与知识挖掘理论研究； ——陆海统一的三维动态大地测量基准及地球动力学理论研究； ——遥感成像机理和影像解译信息论研究； ——时空数据模型研究； ——真三维GIS与网络GIS理论研究。 7．测绘标准化与测绘软科学研究 随着“数字中国”战略的实施，尤其是测绘信息化战略的实施，基础地理信息标准化建设成为数据共享中十分突出的问题，迫切需要解决；与此同时，测绘业面临着新的机遇和挑战，如何抓住机遇，应对挑战，需要对有关测绘业发展战略、测绘体制改革、测绘行业管理等问题进行研究。重点研究内容是： ——地理空间定位标准研究； ——基础地理信息建库标准研究； ——基础地理信息生产与更新标准研究； ——基础地理信息分发与共享标准研究； ——地理信息共建共享机制研究； ——测绘管理体制与测绘业可持续发展战略研究； ——测绘管理信息化的研究； ——测绘科技发展战略情报研究。 六、主要支撑条件和重大措施 1．完善测绘科技创新体系 继续深化测绘科研院所体制改革，在调整结构、分流人员的基础上进行重新定位和组合，保留一支精干高效的基础性公益性研究队伍，开展测绘基础理论和应用理论研究、重大共性关键技术攻关和应用示范，以及测绘公益性研究和公共技术服务，形成测绘基础公益性研究基地。 对现有的应用开发类研究队伍，以需求为导向、以技术创新为核心、以科技成果产业化为目标，组建若干集研究、开发、应用、推广、服务为一体的测绘技术创新实体——以资产为纽带的具有独立法人资格的测绘高科技企业，形成测绘技术创新基地。 在大型测绘单位组建技术开发中心，针对技术管理、生产经营、产品开发等环节，解决相关的技术、管理与科技经营等问题，促进生产单位逐步成为技术开发、成果转化和科技投入的主体，提高其自主创新能力。 探索和有关高校共同建立与测绘业紧密联系的测绘知识创新基地和科学研究基地，保持稳定的测绘科技发展源泉。 2．改善测绘科技管理 修订现行测绘科技管理的规章制度，改进测绘科技成果评价模式；建立测绘科技成果收益分配制度，鼓励技术、管理等生产要素参与分配，保护测绘科技成果的知识产权；建立测绘科技成果公报制度，及时发布成果推广指南，促进科技成果的推广。 测绘科研项目管理要突出应用需求导向，优先支持测绘生产急需、市场前景好、成果转化有保障的技术创新项目，对重大项目逐步试行招投标制；对重点项目实行动态管理，强化项目执行过程中的检查评估；科技成果的评价以任务验收和技术经济评估为主，并可委托中介机构实施验收评估。 通过政府采购和同等条件下优先采用国产技术、设备和软件的政策，促进现有测绘科技成果的转化和应用，扶持测绘高技术产业上规模、上水平。 3．建立测绘技术协作机制 加强测绘生产单位与高等学校、科研机构以及高技术企业的联合协作，加强产学研的深层次结合，根据优势互补、利益共享的原则，建立双边、多边技术协作机制。鼓励产学研单位联合共建科研开发机构、高新技术应用试验基地、科技成果转化基地和人才培养基地；鼓励和支持生产、科研、教学单位联合申请项目，加大生产单位参与程度，支持生产单位以合同形式委托高等学校、科研机构开发实用技术，或直接利用科技成果实现转化和产业化。 4．加大测绘科技投入 在基础研究方面，与有关高校共同建立测绘基础研究开放基金；在应用研究与技术开发方面，在积极争取国家增加对测绘科技投入的同时，要促使测绘生产单位加大科技投入，并吸纳行业测绘单位投资和社会资金投入，提高测绘科技的财力保障水平。有条件的生产单位要建立科研开发基金；对承担重点科技攻关、技术改造和成果转化项目的生产单位要求有一定比例的匹配资金；大型测绘生产单位每年投入的科研开发和成果转化经费一般不应少于生产总值的5%。 5.加强人才培养 加大对测绘科研、生产单位科技人员的继续教育和人才培养力度，制定政策吸引优秀人才进入科研、生产关键岗位，形成具有合理结构的人才梯队，特别要注意培养高水平的中青年学术带头人和科技经济复合型人才；改革人才使用制度，建立人才竞争机制，创造优秀人才脱颖而出的良好环境。 6．加强测绘科技基础设施建设 继续发展重点实验室、工程技术研究中心、软件测试基地、野外监测站（跟踪站、观测站）、试验场、检定场等，加强重点实验室和工程技术研究中心建设；对科研共用设施和大型仪器设备合理布局、共建共享和开放使用。 加强测绘科技信息资源和信息网络——测绘知识基础设施建设，充分发挥测绘科技信息资源的作用；跟踪国内外测绘科技发展动态，建立测绘科技情报信息数据库和互联网站，及时发布、传播科技信息，促进测绘科技信息资源的共享。 7．积极发展国内外测绘科技合作 在巩固现有测绘科技合作渠道的基础上，通过多种途径，进一步扩大国际测绘科技合作与交流，特别是争取国外的各种技术、资金援助，开展项目合作，培养高层次测绘科技人才；树立联合与协作观念，加强与其他部门的横向联合以及测绘行业不同单位之间的协作，促进测绘行业科技人才、资金和技术的合理利用，避免科研的重复浪费，加速全行业科技的共同发展。 |
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