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。

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。

地球空间信息学的机遇

从地球空间信息产业和地球空间信息技术发展的前景两个侧面阐述了美国劳工部把地球空间技术与纳米技术、生物技术一起确定为新出现的和正在飞速发展中的三大最重要的技术的原因 ,并分别从时空信息获取、加工、管理和服务

论天地一体化的大测绘——地球空间信息学

阐述了天地一体化地球空间信息学的特点,从时空信息获取、加工、管理和服务几个方面进行论述。文中指出,时空信息获取将走向天地一体和全球化,时空信息加工与处理将走向自动化、智能化和实时化,时空信息管理和分发将走向网格化,而时空信息服务将趋向大众化,并可拉动地理信息产业的形成和发展。基于这些特点,展望了天地一体化大测绘概念下国家测绘局的地位与作用。

地球空间信息学及在陆地科学中的应用

地球空间信息技术与纳米技术、生物技术一起被美国劳动部确认为正在发展和具有前途的三大重要技术。本文简要叙述地球空间信息学的定义、内涵、基本科学问题及其发展趋势,进而介绍地球空间信息学在测绘学、土地利用规划、环境监测、自然灾害防治、资源调查和城市发展等陆地科学中的应用。

地球空间信息学与数字地球

介绍了地球空间信息学和数字地球的概念及它们之间的有机联系，两者的结合给测绘行业所带来的一个极好发展机遇和一系列的挑战。

地球空间信息学与对地观测学在灾难管理中的应用研究进展

近年来地球空间信息学(Geomatics)和对地观测学(EOS)的迅速发展,为灾难管理提供了强有力的支撑技术,促进了灾难管理效率的提高。在简述地球空间信息学、对地观测学和灾难管理的基础上,综述了地球空间信息学和对地观测学中多传感技术、高分辨率、多时相的卫星遥感系统的发展不仅满足了灾难管理需求数据的多源性、实时性,而且提高了遥感影像解译精度和增强了对自然灾害的探测、识别能力;认为日益完善的空间数据基础设施(SDI)和软件系统功能的增强,将有利于灾难管理需求数据的可用性、可访问性和数据共享,加强了灾难管理中海量数据管理、处理、分析和发布能力,提高了预报和管理决策信息系统的可视化程度,从而提高灾难管理各个环节的效率和效益。同时,从技术的角度简述了当前地球空间信息学和对地观测技术在灾难管理应用中的局限性和存在的问题。

我国地球空间信息学现状和中长期发展方向

一、目前状况及发展趋势 数据融合方面已经取得不少成果,但许多时空信息融合的基础理论尚有待解决.同时,美国的研究机构还开发了半自动图像处理系统.该系统使用了一种先进的SAR影像分析算法.系统通过对低空及中等分辨率的图像进行实时分析,供分析员参考,从而使得熟练的图像分析员能够处理更多的图像,并能够提高缺少经验的分析员的工作能力.地球是人类赖以生存的最基本的物质空间,是由大气圈、水圈、生物圈和岩石圈所构成的时空变化的复杂巨系统.随着自然环境的变化和人类对地球生态的影响,人类社会发展目前正面临着人口、资源、环境、灾害等重大问题,这些问题成为我国经济腾飞和社会可持续发展急需解决的重要课题.

从地球空间信息学的角度对智慧地球的若干思考

从地球空间信息学的角度概括了智慧地球的概念内涵及其和数字地球的区别,建立了智慧地球的体系结构和解决方案,提出了智慧地球物理和逻辑框架,分析了智慧地球的技术构成,给出了智慧地球的建设建议,为智慧地球的理论体系和实现模式的建立提供参考。

地球空间信息学的使命

现代科学研究的基本对象集中于物质、能量和信息三大主题，从20世纪20年代信息概念基本形成起，到20世纪40年代由于信息技术的突破和信息理论的创立。人类开始进入了信息时代。随后，信息技术和信息理论的研究及应用工作开始全面展开。20世纪50年代以来，信息革命的浪潮席卷全球，到90年代初，信息概念与信息技术已经深入到生产与生活的各个角落，信息产业迅速崛起。

新基建时代地球空间信息学的使命

2021-09-16,习近平总书记在致首届北斗规模应用国际峰会的贺信中指出,当前全球数字化发展日益加快,时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。随着新型基础设施建设(简称新基建)时代的到来,测绘人要认真领会习近平主席指示的内涵,想国家所想,急国家所急,全身心投入到“第二个一百年”和“新基建”的浪潮中。首先阐述了新基建的定义,并分析了新基建与传统基建的区别;然后重点论述了地球空间信息学(即大测绘)在新基建的3个体系(信息基础设施、融合基础设施以及创新基础设施)中的使命。笔者认为,我们已经从以绘制地形图为主的小测绘发展成当今以地球空间信息服务为主的智能化大测绘,必须抓住机遇,不失时机地拓展新基建时代地球空间信息学的新使命,为新基建提供完整性好、现实性强、精准度高的时空数据,实现数字产业化、产业数字化和智能化。

物联网时代地球空间信息学的应用与发展趋势研究

随着信息通信技术的快速发展和多学科交叉融合,物联网的时代已经到来。但是物联网未来的发展还面临着诸多挑战,距离大规模的商业应用还存在一定差距。地球空间信息学是感知和认知时空信息的一门学科,在物联网的感知层、网络层和应用层均可发挥重要作用。物联网的体系建设和发展需要地球空间信息学的技术支撑,地球空间信息学也在物联网的驱动下产生新的时代课题。本文论述了物联网和地球空间信息学各自的研究现状,分析了地球空间信息学在物联网体系建设中可发挥的作用,总结了物联网时代地球空间信息学的关键技术,同时展望了物联网时代地球空间信息学的发展趋势。

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。

论“矿山空间信息学”—矿山测量的现代发展

近10年来,随着“3S”等空间信息技术的发展,测绘学已发展为“地球空间信息学”。随着现代矿山测量内涵和科技手段的发展,“矿山测量”这一传统名称已显得不确切,建议使用“矿山空间信息学”取代它,以利于学科本身的发展,并在矿山(区)资源的综合开发,区域的可持续发展中发挥更大的作用,并介绍了它的内涵和科技体系。

数字地球与现代测绘科技的发展

本文回顾了在新技术支持下测绘学现代发展趋势,漫谈了测绘学信息化发展方向与数字地球构想的关系,侧重于大地测量,兼谈对地球空间信息学的一点认识,最后为我国大地测量近期为应对数字地球挑战提出了若干建议。

论“3G”与数字地球

从分析地理信息系统 (GIS)、地球空间信息学 (Geomatics)和地球信息科学 (GISci)三者的产生、概念和关系出发 ,提出“3G”新概念 ,并结合对数字地球的内涵、体系、发展历史的论述 ,详细阐述了 3G与数字地球二者之间的关系。分析结果表明 ,数字地球是 3G的继承与发展 ,同时为 3G提供了广阔的发展前景 ,3G为数字地球提供了理论和技术。

漫谈现代测绘学与数字地球

作为测绘学科,测绘行业反应更显强烈,数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。

现代测绘学与测绘工程专业创新人才培养模式探讨

论述现代测绘学的技术体系、本质及其内涵,探讨新形势下测绘工程专业创新人才培养模式。确定全新的教育思想与教学目标,构建科学、合理的课程体系和培养方案,加强实践教学体系及教学模式的创新。