中国科学院对地观测与数字地球科学中心

中国科学院对地观测与数字地球科学中心（以下简称数字地球中心）是中国科学院直属事业单位。它由卫星遥感中心、航空遥感中心、空间数据中心、数字地球实验室4个科技机构组成，是运行与研究结合的综合性研发机构。

嵌入式学科馆员服务模式探讨---以中国科学院对地观测与数字地球科学中心图书馆为例

回顾中科院对地观测中心图书馆开展"嵌入式学科馆员服务"的过程,从图书文献资源管理、集成信息服务平台建设、学科馆员团队建设等方面介绍嵌入式学科馆员服务模式及学科化服务所带来的成效,提出进一步推动图书馆转型的举措,以期对广大同行起到参考作用。

面向数字地球科学平台的积雪遥感数据分析系统

季节性积雪是北半球重要的地表覆盖,是全球气候变化的敏感因子之一。卫星遥感可以快速获取大范围积雪面积、雪水当量(雪深)信息,是开展大范围积雪监测的重要手段。由于卫星资料具有多源和海量的特点,为满足其对多源长时间序列数据的管理和分析需求,根据现有遥感数据特点及应用分析特征,结合数字地球科学平台对积雪专题模型的需求,设计和实现了一套积雪遥感数据管理和分析系统。该系统可实现对30多年长时间序列光学和微波积雪遥感参数数据的管理与分析,有效地为全球气候变化研究提供数据支撑。以中分辨率成像光谱仪(MODIS)的积雪产品分析为例,开展了青藏高原积雪时间序列分析研究,结果表明,青藏高原积雪覆盖率具有缓慢增加的趋势。

空间对地观测与新一代数字地球

对地观测是数字地球的重要基石其在全球范围内蓬勃发展的同时,亦促进了数字地球的发展,新一代数字地球概念正在形成。一、空间对地观测发展态势空间遥感技术自1962年诞生以来迄今已50周年。半个世纪来,全球已发射了500余颗对地观测卫星。进入新千年后,卫星产业呈快速发展趋势,各国政府和国际组织都强烈意识到空间对地观测的重要性,

基于数字地球的地理学研究

“数字地球”是一个地球信息模型，它首先是一个地球表层信息模型。从这点说它与地理学研究的对象地球表层有紧密的联系，因此，地理学研究可以借助数字地球的科学思想与平台。传统的地理学研究模式遵循着点一线一面的路径，这种认识路径不符合人的认识规律。因而需要建立符合人对地物认识规律的研究路线——从宏观到微观，从整体到局部。这种地理学的研究路线在数字化时代可以得到实现。

共建数字地球 造福人类社会——第六届国际数字地球会议综述

1国际数字地球会议的背景 国际数字地球会议（ISDE）是1999年由中国科学家发起召开的世界上第一个以数字地球为主题的国际性会议。首届会议上．来自27个国家的500余名代表出席．时任国务院副总理李岚清在会上致词，大会主席路甬祥院长做了关于“合作开发数字地球．共享全球数据资源”的主旨发言。会议通过了《数字地球北京宣言》，通过了每两年举办一届数字地球国际会议的决议。

GCMD关键词在地球科学本体设计中的意义

语义技术为解决地球科学数据的异构性问题提供了一种新的解决思路,而GCMD关键词在地球科学领域中的特殊地位使得它成为地球科学本体设计的一个研究热点。本文分析了GCMD关键词的特征,并对其在地球科学本体设计中的角色进行了探讨。

对地观测技术用于汶川和玉树地震灾害的研究

汶川、玉树大地震造成了重大人员伤亡和财产损失。地震发生后,对地观测技术成为地震灾害监测与灾情评估的重要手段。本文将从三个方面论述对地观测技术在上述地震灾害评估和研究中所发挥的作用:一是利用高分辨率光学对地观测技术,建立堰塞湖、道路损毁、崩塌/滑坡/碎屑流等次生地质灾害的遥感分析方法和模型,系统监测汶川地震次生地质灾害的空间分布、损毁范围、风险程度;二是利用宽幅和干涉两种模式SAR数据,分析玉树地震的区域地质构造和岩性分布特征,获得玉树地震同震形变场大小及其空间分布信息,证明了多模式SAR在地震灾情协同分析与评价中的有效性和重要潜力;三是建立了地震灾害三维模拟评估系统,提高了对地震灾害三维模拟的精确性,为地震灾情的精确三维评估提供了系统平台。

汶川与昆仑山强烈地震激发的地球自由振荡频谱的对比分析

强烈地震激发的地震波信息非常丰富,高频信息能量部分会在小范围短时间内迅速衰减,而低频信息特别是较低频信息能量部分则衰减较慢,会绕地球很多圈后才会消耗殆尽,从而激发地球的自由振荡.虽然地球自由振荡的固有频率不变,但不同震源机制的地震激发的地球自由振荡频率成分会随着震级、震源机制、方位等的不同而有显著差别.本文利用2008年5月12日汶川(Mw7.9)地震与2001年11月14日昆仑山(Mw7.8)地震这两个能量震级相当但震源机制不同的地震,基于地震波传播理论,考虑横向各向同性PREM地球模型并融合Crust2.0地壳模型、S20RTS地幔模型及PREM径向衰减模型,利用谱元法结合高性能并行计算,对这两次强烈地震激发的全球地震波传播进行了数值模拟,计算它们激发的地球自由振荡频谱特征差异.计算结果显示了汶川地震的逆冲-走滑特性及昆仑山地震的水平左旋走滑特征.利用理论计算得到的地震波动记录进行功率谱密度估计对比分析,研究结果显示这两次强烈地震释放的低频信息能量大小相当,但总体上看昆仑山地震释放的能量略小于汶川地震的.对比分析表明,不同地震激发的地球自由振荡模式在同一台站处的发育程度不同;同一地震激发的地球自由振荡在不同台站处记录到的振型频率成分也有很大差异.对于不同地震激发的地球自由振荡,有一些频率成分共同出现,表现为地球自由振荡功率谱能量均较大;也有一些振型由于相长干涉,仅在某些地震中被激发而得以良好发育,表现为功率谱能量明显较大;而一些振型由于相消干涉,在一些地震激发方式下被压制,表现为功率谱能量明显很小,甚至接近于0.计算结果清楚地显示了不同地震激发方式下地球振荡模式丰富而复杂的特性,需要对不同地震激发的地球振荡信息进行综合深入的分析,才能对地球内部结构尤其横向不均匀特性给予全面的科学解释.

数字环境考古中的史前聚落研究综述

数字环境考古是为了响应信息时代对环境考古的新要求而提出的新概念,是指基于空间信息技术的古环境与古文化研究。史前聚落具有文化与环境双重属性,成为包括数字环境考古在内的环境考古重要的研究对象。通过对国内外数字环境考古中的史前聚落研究进展进行综述,并结合多年的研究工作,对数字环境考古中的史前聚落研究内容进行总结,提出了具体的数字环境考古中的史前聚落研究方法与技术路线。数字环境考古中的史前聚落研究总体上仍处于起步阶段,但其具有广阔的发展前景,必将在聚落考古研究中发挥越来越重要的作用。

基于反射光谱预测哈图-包古图金矿区地球化学元素异常的可行性研究

为了探讨采用遥感手段定量估算金矿区地球化学元素异常的可行性,本文基于岩石样本的Au、S、As、Fe四种元素的含量数据,分析了它们的相关关系,发现As与Au含量的关系最为密切,因此As元素含量异常从一定程度上反应了Au的异常;基于岩石样本的反射率光谱数据,采用偏最小二乘法对上述元素进行了回归分析与预测。结果发现,Fe、As元素的回归模型的相关系数在训练建模过程中分别为0.8241、0.8063以上,而在验证建模过程中分布为0.6485、0.5472,它们均远高于S和Au元素回归模型的相应的相关系数。因此,利用岩石样本反射率光谱定量估算As元素的含量是可行的。

星机地综合观测定量遥感融合处理与共性产品生产系统关键技术研究与系统设计

针对全球资源环境监测需求,该课题作为"星机地综合定量遥感系统与应用示范(二期)"项目的一部分,将集成和突破在"一期"研究中形成的卫星数据库分布式组网技术、多尺度遥感数据同化与真实性检验技术、面向应用的遥感数据融合处理与生成技术等关键技术,重点突破运行性多源遥感共性产品生产系统构建中的一系列相关技术,研制星机地综合观测定量遥感数据融合处理与共性产品生产系统。该年度基于项目一期相关技术成果,初步实现连通6个以上卫星数据中心的能力,建立虚拟组网分布式卫星数据服务系统;研究多源遥感数据的辐射归一化、几何归一化、定量遥感产品反演、星机地观测数据同化、时空无缝融合和多尺度真实验证等技术,对虚拟组网的分布式卫星数据服务系统、多源遥感数据辐射归一化系统、多源遥感数据几何归一化系统、多源数据融合定量遥感产品生产系统、多源数据融合产品生产系统、时间连续共性产品同化系统、定量遥感产品真实性检验系统、多中心海量遥感数据协同处理支撑系统八个子系统进行实际的系统设计工作,包括顶层设计、需求分析及概要设计。

全球变化敏感因子的空间观测与认知

全球变化正在对人类环境带来巨大的影响,日益成为世界各国关注的重大问题。我国是受全球变化影响最严重的国家之一,也是影响全球变化过程的重要国家之一,而且也具有世界上比较典型和独一无二的全球变化响应敏感区,

源碳观测数据融合与同化技术研究2014年度报告

该年度我们在863课题的支持下,研究工作持续进行,推出了可同化卫星柱浓度数据的中国碳通量/浓度联合数据同化系统Tan-Tracker,初步研制了Tan-Tracker的区域版本,完善了可同时同化地基-卫星数据的全球数据同化系统CT-China.

全球变化敏感因子的空间观测与认知

全球变化正在对人类环境带来巨大的影响,日益成为世界各国关注的重大问题。我国是受全球变化影响最严重的国家之一,也是影响全球变化过程的重要国家之一,而且也具有世界上比较典型和独一无二的全球变化响应敏感区,如高海拔地区、干旱-半干旱区、绵长的海岸带、人类活动密集区等。由于全球变化是一种大尺度、长周期的变化过程,空间技术成为观测其现象的一种有效手段,特别是可以客观地观测全球变化敏感因子特征与变化。

基于反射光谱的铜元素地球化学异常研究

为了探索应用遥感方法进行Cu元素地球化学异常研究的可行性,基于岩石样本的反射光谱及化学元素含量数据,分析了Cu与其他元素及Cu与反射光谱之间的相关关系,发现Fe与Cu关系最为密切,其次为Ti和As;Cu含量与反射光谱呈负相关性,且Cu含量越高,相关性越强。基于反射光谱对Cu,Fe,Ti,As四种元素进行了偏最小二乘分析,其中Ti建模精度最高,其次为Fe,精度最差的是As,虽然Cu的建模精度不高,但是可以基于Fe与Cu的强相关性,通过Fe来建立Cu异常的间接模型。为了提高建模精度,对反射光谱进行了多种变换,基于获得的多种光谱指标对Fe元素进行了偏最小二乘回归分析,训练样本及验证样本回归模型的最高相关系数分别达0.6876和0.5959。

探空和飞机观测资料联合同化对台风“苏迪罗”(2015)数值模拟的影响研究

基于中尺度数值天气预报模式WRF和WRFDA三维变分同化系统,针对2015年台风"苏迪罗"二次登陆过程,利用NCEP ADP提供的无线电探空、飞机报观测资料,同时同化两种资料,并进行36 h模拟预报,从台风移动路径、强度、降水及模式初始场改进等方面分析了同化模拟效果。结果表明,同时同化两种资料能够有效改善台风移动路径、中心附近最低气压的模拟。对浙闽降水关键区24 h降水的TS评分结果表明,该同化方案对台风降水的预报评分有一定程度的改进,尤其是中雨和特大暴雨的改进最明显。对于模式初始场的温度、相对湿度、纬向风、经向风在各高度上的均方根误差,除湿度外均有不同程度的减小。并且同化对于台风结构的模拟也有所调整。

基于ArcGIS Server和Flex的数字喀什公共平台系统设计

采用ArcGIS Server和Flex构建了基于Rich Internet Application技术的REST(Representational State Transfer)风格的数字喀什公共平台。该平台以VS、Flash builder为开发环境,配置ArcSDE和Oracle作为空间数据库服务器,集专题信息展示、地图基本功能和辅助功能于一体。其中专题信息展示包括在线编辑、专题信息变化动画演示功能等,地图基本功能包括用户登录、地图浏览、查询、量算等,辅助功能包括数据提取、网络分析等。通过实际应用发现,数字喀什公共平台功能完善,响应迅速,为公众、科研人员以及管理部门提供了很好的信息共享和决策支持。

对地观测卫星数传预报仿真技术研究

对地观测卫星进行数据传输的前提是卫星要进入地面接收站的接收范围。对对地观测卫星数传预报仿真技术进行研究,不仅可以对即将过境接收站的卫星作出预警,而且能更真实地展示卫星过接收站的情景,具有实际和工程研究价值。主要从卫星轨道预报模型和卫星地面站间几何关系及地面接收圈计算方法几个方面开展研究,并介绍了基于WorldWind进行数传仿真的方法。最后的仿真计算结果证明计算精度可靠,动态仿真链路真实模拟出卫星过接收站的场景。