地球空间信息技术及其在国土资源调查中的应用

国土资源调查是国家进行自然资源管理过程中非常重要的工作内容,国土资源调查结果会直接影响自然资源管理的水平,甚至会对社会经济发展效果产生影响。随着地球空间信息技术的快速发展,地球空间信息技术在国土资源调查中有着较为广泛的应用。充分结合地球空间信息中的遥感技术RS为国土调查数据源提供支撑,通过地理信息系统GIS有效打破传统资源调查技术应用局限性,提升各类调查数据的准确性,通过全球定位系统GPS来为国土资源调查的野外调查工作提供定位和导航,有效地提升了国土资源调查的效率和质量。将对地球空间信息技术进行说明,并以某地区国土资源调查为例对地球空间信息技术在国土资源调查中的应用进行说明。

我国地球空间数据框架的设计思想、技术路线及若干理论问题讨论

根据当前我国基础地理信息系统的发展趋势 ,讨论了 1∶1万、1∶5万、1∶2 5万及 1∶10 0万金字塔多层、多分辨率基础地理信息系统的设计思路 ,即基于数字影像、数字栅格地图 (DRG)和DEM及若干层数字线划图的矢、栅集成 (2维或 3维 )框架结构系统 ;提出了建设可持续发展的全国及各省级基础地理信息系统技术路线 ;

基于地球空间网格技术的数字孪生铁路模型构建技术研究

为建立铁路领域统一的空间集成体系,支撑构建面向全路网全场景的数字孪生铁路模型,对数字孪生技术与地球空间网格技术融合进行研究。通过分析地球空间网格技术与数字孪生铁路发展现状,设计数字孪生铁路空间网格模型总体框架;其次,构建多层级的网格空间架构以有效承载各类空间数字资源,并统一铁路坐标体系以完成铁路实体与网格单元的空间映射;再通过构建数字孪生铁路模型为铁路实体与数字模型的双向交互提供物理基座,制定网格模型存储规则以保证空间信息的有序承载与高效分发;最后对铁路智能建造、智能装备、智能运营领域应用展望。基于地球空间网格的数字孪生铁路模型,可实现铁路业务的全生命周期感知、分析与交互,从而为铁路智能化建设提供可靠技术支撑。

地球空间元数据研究

根据地学元数据描述对象的差异 ,把地学元数据分为数据库元数据、数据集元数据和数据要素层元数据 ,不同层次元数据在管理使用上有一定差异 .地学元数据研究中最关键、最基础的内容是元数据标准的制定和使用 ,从实用性角度出发 ,结合已有的地学元数据标准 ,提出了一种分为基本集、概要集和详细集三层结构的地学元数据体系 ,每层次的元数据适用于不同的用户群 .根据已有的元数据使用的成功经验 ,总结了几种元数据使用和管理模式 .

从测绘学到地球空间信息智能服务科学

回顾了从传统测绘学到当今地球空间信息智能服务科学的60年发展历程;总结了测绘学从模拟到解析再到数字化发展的3个重要阶段;介绍了GNSS、RS与GIS(3S)集成,从而形成了地球空间信息学的兴起;分析了数字地球时代地球空间信息学的发展,进而论述了当今智慧地球时代地球空间信息科学走向实时智能服务的最新进展,并对"互联网+"空间信息智能服务的3个发展水平进行了重点论述。可以肯定,在大数据时代传统的测绘学必将集通信、导航、遥感、人工智能、虚拟现实和脑认知科学之大成,发展成为地球空间信息智能服务科学,为富国强军与利民作出应有的贡献。

地球空间环境及预报

地球空间是人类赖以生存、发展的重要保护层．地球空间环境的变化，特别是爆发性活动──空间暴，对输电系统、航天安全、无线电通信、导航、全球定位系统、生产活动及生态环境有很大影响．因此，对地球空间环境变化进行预报有重要意义．这项工作已引起不少国家学者和政府部门的重视，在环境探测和理论研究方面已取得不少成果．中国应抓住机遇，加强组织和规划，加强国际合作，发挥自己的优势，建立和完善地面观测系统，争取在２１世纪初实现准确实时的地球空间环境预报．

“地球空间双星探测计划”及其与全球环境变化的关系

本文论述了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划 )及其与全球环境变化的关系。地球空间双星探测计划包括两颗小卫星 ,分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区探测场和粒子的时空变化 ;研究磁层空间暴 (磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴 )的触发机制及其对太阳活动和行星际扰动的响应过程 ;建立地球空间环境的动态模式。为了实现科学目标 ,赤道区卫星和极区卫星上各载有 8台探测仪器。近地赤道区卫星的轨道是 :近地点5 5 0km左右 ,远地点 6 0 0 0 0km左右 ,倾角约 2 8.5°;近地极区卫星的轨道是 :近地点 70 0km ,远地点 4 0 0 0 0km ,倾角约 90°。为了使双星计划与欧洲空间局ClusterII卫星相配合 ,赤道区卫星计划于 2 0 0 3年 6月发射 ,极区卫星计划于 2 0 0 3年 12月发射。双星计划与ClusterII卫星相配合 ,可形成地球空间 6点探测计划 ,这将成为 2 1世纪初国际上重要的地球空间探测计划。本文概要讨论了双星计划与地球系统各圈层的关系 ,包括与大气圈、生物圈、地球内部各圈层及全球环境变化的关系。

地球空间双星探测计划

自1957年第一颗人造卫星成功发射以来。人类空间活动的事实表明。空间物理和空间环境(空间天气)探测对空间知识创新、空间环境预报、航天活动和国家安全以及空间技术和空间开发利用起着至关重要的作用。因此。世界各空间国对空间探测都十分重视。地球空间双星探测计划(以下简称双星计划)，是根据中国的战略需求和国际上这一领域的发展趋势，第一次以中国提出探测计划而开展的国际合作空间科学探测项目。

地球空间信息及其获取技术

本文叙述了地球空间信息科学的形成背景与基本定义,讨论了地球空间信息的理论内涵,总结了获取地球空间信息数据的三种最主要的方法:地图数据采集、遥感(RS)数据采集和GPS数据采集。

地球空间参考网格系统建设初探

为了弥补用经纬度作为地理位置标识存在的描述复杂、无区域特征、计算复杂度高等不足,以北京大学提出的GeoSOT网格为基础,构建一套全球空间参考网格系统。该系统以等度、等分、等秒的完美四叉树剖分网格为基础,建立适合协调空地联合行动的网格体系,设计了简单实用、可距离计算的定位编码方法,可实现多部门、多源异构地理空间数据的统一检索,并发展出高效编码代数运算、地理空间管理与计算框架、三维地球空间剖分框架等新方法,将在未来的地理空间大数据应用中发挥重要作用。

论万物互联时代的地球空间信息学

随着5G/6G、云计算、物联网和人工智能等新技术的发展,人类已经进入了万物互联时代。本文探讨万物互联时代地球空间信息技术的五大特点:定位技术从GNSS和地面测量走向无所不在的定位导航定时(PNT)服务体系;遥感技术从孤立的遥感卫星走向空天地传感网络;地理信息服务从地图数据库为主走向真三维实景和数字孪生;3S集成从移动测量发展到智能机器人服务;学科研究范围从对地观测走向物联监测和对人类活动的感知。笔者基于这些特点进一步剖析新时代面临的挑战,并提出新时代地球空间信息学发展亟待解决的三大科学技术问题:测绘学科如何服务人与机器人的共同需求?遥感影像解译的机理是什么和如何突破实现技术的瓶颈?如何利用时空大数据挖掘人与自然的关系,从空间感知走向空间认知?万物互联时代的地球空间信息学,必须且完全可能为万物互联的数字地球和智慧社会做出更大的贡献!

地球空间信息学与数字地球

叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系，以及数字地球的关键技术和应用。分析了两者的相互关系，提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设。

地球空间数据元数据标准初探

论文首先概要介绍了目前有影响的几个地球空间数据元数据标准，然后从地球空间数据及数据集自身特征出发探讨了数据集元数据的内容，提出了地球空间数据集的层次结构，并给出了基本层和基础层元数据内容。

论地球空间信息科学的形成

从分析地球空间信息科学与全球变化监测和社会可持续发展的关系出发，回顾了地球空间信息科学产生的背景，提出地球空间信息科学的定义及内涵，概括了学科当前的发展状况，提出了现阶段学科研究的主要内容，最后，展望了地球空间信息科学的发展。

展望大数据时代的地球空间信息学

20世纪90年代,随着全球信息化和互联网的推进,地球空间信息学应运而生,推动了数字地球和数字城市的建设。21世纪以来,随着全球信息化与工业化的高度集成发展,出现了物联网和云计算,人类进入了大数据时代。本文论述大数据时代地球空间信息学的特点(无所不在、多维动态、互联网+网络化、全自动与实时化、从感知到认知、众包与自发地理信息、面向服务)和必须解决的主要关键技术问题(全球空天地一体化的非线性地球参考框架构建技术、星基导航增强技术、天地一体化网络通信技术、多源成像数据在轨处理技术、天基信息智能终端服务技术、天基资源调度与网络安全、基于载荷的多功能卫星平台设计与研制)。本文最后给出大数据时代地球空间信息学的新定义,即地球空间信息学是用各种手段和集成各种方法对地球及地球上的实体目标(physical objects)和人类活动(human activities)进行时空数据采集、信息提取、网络管理、知识发现、空间感知认知和智能位置服务的一门多学科交叉的科学和技术。从这个新定义出发,地球空间信息学将在构建智慧地球和智慧城市的大数据时代面临更多的发展机遇和艰巨的任务,必将为人类社会的进步和可持续发展作出更大的贡献。

论地球空间信息服务技术的发展

从信息技术和地理信息系统技术两个视角阐述地球空间信息服务技术的发展,指出地球空间信息服务将呈现三个发展阶段:地球空间数据网络服务;地球空间数据与处理功能的网络服务;地球空间数据实时获取、处理与应用一体化的网络服务。详细介绍和阐述各个阶段的技术特征、当前发展状况以及技术难点,以此提炼出我们需要研究的问题。

地球空间数据集成研究概况

数字地球空间数据的集成研究及应用始于本世纪 60年代 ,地理信息系统的出现及应用、多元数据的使用推动了地球空间数据集成研究及其应用。本文首先对地球空间数据概念进行描述 ,然后对地球空间数据集成研究状况及存在的问题进行了详细的分析。结合数据集成需求及存在的问题 ,论文分析了数据集成的发展方向。

地球空间数据集成多尺度问题基础研究

多尺度数据集成是地球空间数据集成中最难处理的问题。将多尺度数据的集成分解为空间和时间多尺度数据集成，在分析应用项目对数据尺度需求的基础上，就两种多尺度数据集成的传统和数据意义上的集成方法进行了详细的探讨。

论地球空间网格环境下的遥感产品虚拟化

针对当前遥感产品获取存在的问题,基于网格技术、面向网络的服务技术等提出了遥感产品虚拟化的概念,并对它的定义、相关技术、特点和优点进行了讨论。认为地球空间网格环境下的遥感产品虚拟化需要建立在松散耦合型的计算模式上,需要借助于面向服务的构架。同时,为了完成网格环境下服务的发布、咨询、资源调度、服务控制、服务生命周期控制等一系列关键步骤,必须采用能够与基于服务的构架和理念相匹配的软件工程方法,提出了基于多智能体的软件工程方法学实现遥感产品虚拟化的构想,并指出了遥感产品虚拟化是面向网格计算环境的未来遥感数据处理系统的发展方向。

地球空间参考网格及应用前景

随着地球空间信息涉及范围的扩大,建立空、天、地、地(水)下一体的地球空间参考网格框架具有重要意义。本文提出了地球空间参考网格的概念及设计要求,并提出了GeoSOT地球空间参考网格的技术体系,展望了地球空间参考网格的应用前景;最后,就发展我国统一的全球空间数据组织体制等问题提出了几点建议。