十二五发展规划.docx

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十二五发展规划

测绘遥感信息工程国家重点实验室“十二五”发展规划

为明确测绘遥感信息工程国家重点实验室在“十二五”期间的发展目标与主要任务，特制定本规划。

一、“十一五”实验室建设发展回顾

根据实验室的研究方向和研究内容，“十一五”期间，实验室组成航空航天摄影测量、遥感影像信息处理、地球空间信息系统、精密空间定位理论与技术、多媒体通讯技术、3S集成与空间信息服务等六个研究室，并面向学科交叉，设立多个研究中心，包括：

国防科技研究中心、海洋监测与数字工程研究中心、虚拟现实实验室、国家空间数据基础设施培训中心、MODIS卫星数据地面接收站、深圳研发中心等。

面向测绘技术的现代化发展前沿，各个研究室和研究中心分别对数据获取、数据传输、数据处理、数据存贮管理和信息服务的某个或者某几个环节的基本理论、方法或核心技术开展研究。

实验室现有固定人员85人，其中，研究人员75人。

研究人员中，院士4人；教授48人，副教授22人，占研究人员96%，博士学位71人，占研究人员总数的95%，45岁以下中青年科技人员52人，占研究人员总数的67%

实验室现有在读硕士生214人，博士生180人，博士后和访问学者14人。

（一）研究工作的基础与水平

1、承担的国家及省部级科研项目

近年来，实验室承担了国家973课题17项，国家863课题39项，国家自然科学基金项目62项，国防研究项目12项，其它省部级及国际合作项目198项，其它科研项目240余项。

近年来，作为项目首席科学家单位，实验室联合其它单位获得了4个973项目的资助，包括李德仁院士为首席的“国防973”、龚健雅教授为首席的“对地观测数据－空间信息－地学知识的转化机理”、张良培教授为首席的“空天地一体化对地观测传感网的理论与方法”和和单杰教授为首席的“高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法”项目。

实验室还参与了其它973项目14个，这些项目的研究将对实验室未来五年的研究产生重要影响。

2、代表性科研成果与奖励

近年来，获得国家级科技成果奖励5项。

其中国家自然科学奖二等奖1项，国家科技进步二等奖4项，省部级科技进步奖一等奖14项，省部级自然科学奖一等奖2项，三等奖1项,其它奖项21余项。

3、授权专利和软件登记

近年来，获得授权专利和软件著作权登记共71项。

其中，发明专利30项，实用新型专利7项，软件登记34项。

4、代表性论文和学术专著

近年来，实验室的研究人员在地球空间信息科学与技术领域发表SCI论文145篇，EI论文900篇，ISTP论文150篇，合计三大检索论文1195篇。

其他论文350余篇。

出版专著20部。

（二）已具备的科研条件

1、科研用房

实验室现有科研和办公用房5000平米，其中行政办公300平米，科研与教学办公室25间计450平米，教师和学生的科研机房与配套大小机房15个计4000平米，拥有大型会议室1个，小型会议室3个等。

2、仪器设备

实验室拥有服务器69台，pc机1153台，便携机308台，磁盘阵列7台。

实验室还拥有MODIS卫星接收站和配套设施、虚拟现实实验设备1套、DMC相机一套。

以及一批遥感仪器设备。

3、配套设施

实验室的网络设施基本完善，目前除了校园网连接外，还直接从电信购买50M宽带接入。

4、产业化基地

实验室和国家863空间信息产业化基地紧密联系，与国内知名地理信息科技企业吉奥、卓越、立得、适普、方略和国外知名地理信息科技企业ERSI、Leica、PCI等有着密切的合作关系。

实验室的成果通过它们顺利产业化，各个企业的产品服务也在实验室中发挥教学和科研作用。

二、“十二五”实验室建设发展规划

（一）发展思路

实验室的定位是“瞄准测绘遥感领域国际学术前沿和国家需求开展基础研究与应用基础研究”，实验室坚持适度发展规模，并根据学科发展的需要，拓展研究方向和引进人才。

实验室的研究目标是：

推动传统测绘学科向地球空间信息科学的进步，完善地球空间信息科学的理论框架，形成我国天、空、地一体化地球空间信息获取、传输、处理、分发与服务的技术体系，推进地球空间信息在国民经济和国防建设中的应用及产业发展。

针对上述目标，实验室组成相关的研究室和工程中心，开展航空航天摄影测量、遥感影像信息处理、地球空间信息系统、精密空间定位理论与技术、多媒体通讯技术、3S集成与空间信息服务等领域的研究工作，努力把实验室建成地球空间信息领域基础研究和应用基础研究基地、地球空间信息高新技术成果辐射基地、地球空间信息高素质专门人才培养基地和我国空间信息军事应用的重要研究基地。

“十二五”期间，实验室将紧密围绕我国中长期科技发展规划对地球空间信息科学与技术提出的战略需求，配合测绘地理信息科技发展“十二五”规划目标，瞄准国际地球空间信息科学与技术发展前沿，建立并完善我国地球时空基准，空间信息获取、传输、处理和应用的理论、方法与技术体系，突破航空航天摄影测量、遥感对地观测和卫星导航定位等领域的关键技术，解决地球空间科学研究、国民经济与社会信息化、国家安全与国防建设中的重大问题，促进我国地球空间信息产业的发展。

（二）建设发展规划

1、人才队伍建设

（1）引进高层次人才

根据实验室学术队伍的预期建设目标和研究领域的需要，从国内外引进高层次的优秀人才；只要是对实验室有利的国内外高级人才就要采取各种手段吸引到实验室来工作，包括感情引进、待遇引进、环境引进，可以是短期访问的，也可以是长期的或定期的。

充分利用985人才引进经费，引进我实验室急需人才，如红外遥感、定量遥感及传感器等方向的人才。

完善兼职教授、客座教授聘用制度，形成动态的网络机制，保持与国际学术界的同步发展。

在大型国际会议中，组织展台，宣传成果，吸引人才。

（2）加强骨干和年青教师培养，推上国际学术舞台

通过短期进修、青年教师的导师制、国内访问学者、出国进修等各种方法培养自身的学术骨干力量；制定对现有学科队伍成员加强进修和培训的计划，包括对中青年教师重点培养；

（3）加强内部学术交流，形成良好的学术环境

对现有学术队伍的人员进行合理的调整和理顺，以适应学科建设及发展的需要，形成优化的学科梯队结构和和谐竞争的学术环境；形成1个国家级创新群体；培养1-2个杰出青年基金获得者；2-3人成为国际学术组织或其分支机构负责人。

（4）创新博士培养机制，大量增加博士后流动人员

在硕士生的学制改为两年后，强调博士生在参与课题研究中的作用。

充分发挥博士后流动站功能，大量增加博士后流动人员，规划在“十二五”期间在站博士后人员达到20人。

（5）通过973等大型联合项目申请联系国内外优秀学者

进一步加强同兄弟院校和科研院所的合作与交流，培养梯队。

在国际上通过交换访问学者、双边学术讨论会、合作研究等进行校际交流；主办和参加国际会议、邀请外国专家讲学和出国讲学等多种方式展开学术交流。

利用实验室开放基金延伸实验室的研究力量，探索新的和起步阶段的研究内容，加强学科交叉。

2、研究生招生、培养和教材建设

（1）创新招生模式、提高生源质量

提高来自国内985高校毕业的研究生人数；扩大直博和硕博连读学生人数；扩大入学申请制博士生人数，给予导师较大的自主权利；继续实施优秀新生奖励计划。

（2）创建多元化培养模式、提高培养质量

积极探索科学的研究生弹性学制，完善测绘科学与技术一级学科研究生培养方案，建设研究生前沿课程体系，主干课程安排院士、知名教授领衔授课，部分专业课程聘请国外教授用英语授课；完善研究生创新激励机制，鼓励研究生参与重大科研活动和重大工程实践；建立常态的国际交流与合作机制，完善联合培养模式。

（3）加强导师队伍建设

建立长效的导师选聘和管理机制，制定研究生导师动态考评制度和科学的考评体系；加强青年导师国际化培训；调整专业学位硕士导师结构，适度增加来自企事业单位的合作导师。

（4）提高学位授予水平

提高博士学位论文质量，要求每个博士生在国际期刊发表SCI收录论文；争取新增1-2篇全国优秀博士学位论文；鼓励和支持研究生参加国际学术会议。

3、国际国内学术交流

（1）地学计算与分析国际研究中心，开放和运行国际地球空间信息实验室网络

依托我实验室和相关重点学科，建设地球空间科学创新引智基地，申请列入国家111工程2007年项目，从世界排名前100位的大学或世界排名前20位的学科或研究机构的优势学科队伍中，引进、汇聚若干名海外学术大师、学术骨干，配备一批国内优秀的科研骨干，形成高水平的研究队伍，努力创造具有国际影响的科技成果，提升学科的国际竞争力。

创立和建设国际地球空间信息实验室网络（InternationalGeospatialInformationLaboratoryNetwork,GeoLabNet），吸引全球各国的地球空间信息相关的实验室、数据中心参与，形成虚拟合作网络，实现数据、软件、服务的共享，建立测试环境，定期交流实验室建设和成果，联合开展国际合作项目研究。

网络总部设立在我实验室，我实验室将购置大型服务器，开发实验室网络的门户网站，配备责任专家和专人维护。

（2）开展地球空间信息学术周活动

“十二五”期间，组织有实验室牵头的品牌国际学术活动，初步设想为每年举办一次地球空间信息学术周活动，活动时间为一周，活动内容以两天左右的国际会议为中心，会议前或者会议后安排主题讨论会（workshop）、培训（seminar）、讲座、展览、野外考察、技术参观、比赛、学术委员会年会、开放基金汇报、考研指导等活动，同时邀请国际知名厂商参与，发布新产品或预测产品趋势。

发挥各个研究室在学术周活动中的组织作用。

（3）创办国际学术期刊，争取成为SCI刊源

“十二五”期间，实验室将创办国际学术期刊，完全按照国际标准和规范，出版国际刊物，保持实验室在国际学术界的地位。

（4）开拓国际合作项目渠道，加强国际合作项目研究

加强在欧盟和各国合作科研基金中的合作申请课题，以及通过课题的合作而进行的长期和稳定的交流。

加强与国际知名大企业的联系，如Microsoft、IBM、Google、Amazon、华为、腾讯等，为更多的毕业生在国际知名企业中就业寻找可能的机会。

在“十一五”成就的基础上，利用引智工程、学术活动、实验室网络等，进一步增加与国外组织、机构的联系，根据国际前沿、国家目标的要求，争取国际合作项目的研究，引进数据、设备、资金、资源，提升实验室研究水平和影响力。

（5）其它学术交流

加强实验室在国际组织中的作用与地位，鼓励、扶持、推荐、支持实验室的教授参与国际学术组织的任职，特别是鼓励年轻人参与国际交流，参与组织国际、国内会议；特别是在大型、专业会议中有实验室的声音。

参与组织或者参加国家、部委、省市部门等组织的战略性、政策性、咨询性的交流会；参加“学术－工业”联谊的产学研结合的会议。

以实验室教授为主题，邀请海内外学者访问实验室，达到平均每个星期举办一次学术交流。

鼓励学生参加国际国内会议以及比赛、竞赛、夏令营、短期课程等活动。

4、科研规划

（1）完善科研管理制度，改善科研硬件环境

完善实验室、研究室两级管理机制，明确实验室各研究室主任和学术带头人的职、权、责，充分发挥他们在科学研究中的重要作用。

在“十二五”期间将建设实验室大楼，使用面积达到30000平米，建设符合仪器设备要求的和相对舒适的工作环境。

（2）大型设备建设

争取国家、学校对本实验室建设的支持，加大经费投入力度，购置先进、配套的仪器设备，建设一流、完善的实验基地。

计划在“十二五”期间，通过985计划和科研经费投入，改善科研条件，购置与研制先进的设备和系统，包括：

空间信息云计算与服务平台建设；地面校验场的完善；实验传感网的建设；典型环境参数监测网络与信息共享服务平台；SAR平台；空间通信网络实验平台；

（3）实习与实验基地

积极探索与地球空间信息产业基地、全球各个知名企业的联合，创建研究生实习和实验基地，多方面寻求研究生从学校到工业界的平稳过渡途径。

5、集中攻关领域

利用自主经费，先期引导和培育重点突破方向，由各个研究室组织，每年组织定期检查和交流，并根据实施情况和技术发展的形势变化而进行修订。

这些课题是：

课题一、多传感器数据实时摄影测量处理的理论方法与关键技术（由航空航天摄影测量研究室组织）

课题二、高分辨率遥感影像辐射精处理和智能信息提取的理论与方法研究（由遥感图像处理研究室组织）

课题三、基于时间序列分析的高分辨率SAR影像解译、分析与应用（由遥感图像处理研究室组织）

课题四、地理空间网络智能的理论方法与技术平台（由空间信息系统研究室组织）。

课题五、GNSS/INS组合导航系统集成、算法研究与软件研制（由精密空间定位研究室组织）

课题六、低空、地面观测平台一体化数据处理软件（由3S集成研究室组织）

课题七、空、地一体化分布式空间信息车载移动宽带通信平台系统研究（由多媒体通信研究室组织）

课题八、湖泊水环境参数高精度遥感定量获取理论方法与应用研究（由水环境遥感技术与应用研究中心实施）

为了更好地满足国家科技发展的重大需求，适应和引领国际地球信息科学学术前沿的变化，实验室将适度重组原来的研究室、研究所和研究中心等，将多媒体通讯研究室和3S集成与空间信息服务研究室合并，同时扩展原来的精密空间定位和对空观测研究组，形成导航与深空探测研究室，并在其它研究所、研究中心适当微调，形成以下新的结构：

适度重组后，实验室将设置5个实体研究室：

航空航天摄影测量、遥感信息处理、地球空间信息系统、3S集成与空间信息通信、导航与深空探测。

同时，根据新的国家需求和学科发展特点，将建立若干研究中心：

水环境遥感技术与应用研究中心、深圳研发中心等。

6、主要工作规划、预期目标、水平

（1）研究方向、内容、预期目标和水平

1）航空航天摄影测量

预期目标：

紧密围绕我国中长期科技发展规划对地球空间信息科学与技术提出的战略需求，瞄准国际航空航天摄影测量理论与技术发展前沿，立足于我国自主的天空地一体化对地观测系统和下一代计算机通信网络，建立并完善我国天空地多平台、多传感器、多角度实时摄影测量的理论、方法与技术体系，突破复杂条件下多平台多传感器摄影测量快速/实时处理和大范围高精度三维环境建模的技术瓶颈，研制实时摄影测量系统、3DDLG生产软件和动态三维GIS平台软件，推动数据生产的规范化并大幅度提高地理空间数据生产效率和应急反应能力，培养高层次航空航天摄影测量的专门人才，在数字摄影测量网格和动态三维地理信息系统等代表性成果方面取得重大突破，力争高等级的国家奖励。

主要研究内容:

野外综合试验场建设与传感器检校

基于航空航天几何辐射定标理论的研究，确定定标场建设目标与内容，建设完善的定标数据库，建设一个具有国际先进水平、长期稳定可靠、开放的国家级遥感定标、校正的地面试验和检验场，支撑我国各种航空航天光学传感器几何精度的鉴定与校正。

主要研究内容包括：

高分辨率对地观测系统定标场建设、开展多平台多传感器摄影测量的综合实验、研究传感器检校方法、航天测绘卫星成像仿真。

新型传感器数据处理的理论与方法

针对高分辨率测绘卫星、线阵/面阵/多角度数码相机、激光扫描系统、POS等新一代传感器系统的日益普及，发展新的摄影测量理论方法。

主要研究内容包括：

多载荷在轨几何定标方法及软件；多角度倾斜影像数据处理方法；非常规航空数字摄影测量数据处理方法；高分辨率卫星影像稀少或无地面控制条件下的高精度地形测绘方法；高分辨率卫星影像在城市建筑物密集区域的高精度测绘方法；机载/地面激光扫描数据与影像数据融合处理方法；多传感器数据在轨融合处理方法；特定目标的自动感知、实时跟踪、测量、三维建模等方法，用于灾害环境中重要目标的在线评估，如高速铁路公路、电力线路、建筑物等。

大规模摄影测量数据处理的实时化、自动化、智能化与并行化技术

针对大范围高精度三维空间数据的快速获取，传统以模型为单位、再由模型拼接构成图幅、由图幅拼接构成区域的数据处理模式在效能上已经不能适应当前技术的发展，发展多传感器数据集成处理的新理论新方法，并突破数据密集和计算密集导致的一些列性能瓶颈，研制多传感器数据（高空、中空和低空）摄影测量一体化处理系统和多传感器高度集成的移动空间信息获取系统，实现大规模摄影测量数据的实时化、自动化、智能化处理。

主要研究内容包括：

多源数据高效集成技术；机载激光扫描数据与影像联合空三与实时自检校技术；多星、多载荷智能化遥感数据地面处理关键技术及软件；地面/中低空自由飞行影像与激光扫描数据的准实时处理技术；地面车载多传感器数据实时集成处理技术与应用；大规模影像、激光扫描等数据用于应急响应等国家重大需求和工程领域的数据快速处理技术；数字摄影测量网格系统。

精密工业摄影测量

针对近景摄影测量与激光扫描数据获取与处理中精度受限问题，研究摄影测量与激光扫描数据处理的改进方法，提高测量系统精度；研究小型复杂场景高精度测量与三维重建的相关理论与方法，以满足数字文化遗产、工业检测等领域的需求；研究大范围场景高精度测量与处理技术，以满足高速铁路、月球与火星地表测绘等大场景、高精度的重大工程应用需求。

主要研究内容包括：

近景影像联合区域网平差的目标点坐标高精度解算方法；基于全波形数据分析的地面激光扫描点精确坐标计算与优化方法；激光扫描与影像数据集成的复杂目标精密几何数据获取与建模技术；复杂目标表面高质量纹理自动映射与融合技术；结合整体精密控制测量与局部激光扫描、近景摄影测量的大范围精密测量技术与三维重建方法。

复杂环境的精细建模和空间分析关键技术

由于基于摄影测量和CAD等方法的复杂场景三维自动化精细建模还存在许多技术瓶颈，需要大量人工干预，成本很高，而越来越多的社会化应用与大众三维服务则要求更简单、灵活、高效，且成本低的三维建模技术。

此外，复杂环境中大量动态对象的三维建模方法以及数据的高效管理与高性能可视化分析方法的缺乏严重制约了三维GIS相关技术应用的深度和广度。

因此，急需研究复杂环境的三维建模及其相关技术。

主要研究内容包括：

多角度影像、视频、激光扫描数据集成的DSM/DEM/真正射影像/三维像素模型的快速获取技术；基于多源数据集成的3DDLG提取技术和生产技术规范；三维DLG数据变化检测与数据更新一体化处理技术；针对我国高分未来星载多载荷的地面数据，研发0到5级数据和产品全自动化生产软件平台，需要重点研究：

大规模高性能计算环境下的数据处理算法架构；卫星影像高级产品的高精度自动化生产；大区域多角度数据地表三维信息的自动化提取；大区域正射影像的高质量匀光与镶嵌处理；目标变化专题信息产品的智能化生产；复杂环境精细三维实体模型的自动重建技术；动态目标的自动三维重建技术；实时GIS平台软件。

2）遥感影像信息处理

预期目标：

在自动化遥感信息提取、空天地遥感信息处理一体化传感网等相关理论与方法方面取得突破性进展，达到国际先进水平；在遥感信息智能化处理、遥感生态系统监测应用等若干研究点上达到国际领先水平。

基于上述理论与方法形成的应用系统，能够为国家重大专项和国计民生的重大问题提供决策支持与技术基础。

主要研究内容有：

新一代遥感影像处理平台

突破多源遥感数据一体化综合处理的关键技术，研制适应多种硬件、软件环境（如单机、刀片机、集群机、分布式并行机）的，可灵活定制的遥感影像综合处理平台OpenRS，为军用和民用遥感影像应用系统的开发提供基础平台。

空天地一体化对地观测传感网及其生态监测应用

利用对地观测传感网环境下的空天地多源观测数据，研究空天地一体化对地观测传感网的理论与方法，解决对地观测传感网数据同化与信息融合等关键科学问题，为我国空天地协同空间对地观测系统的建立、地球空间信息灵性服务目标的实现奠定理论与技术基础；利用先进的传感器网络和遥感生态与灾害监测设备，开展生态遥感监测的理论与方法研究，研制大气、水体、农业的遥感生态监测专用系统；以HJ小卫星星座、MODIS等主要卫星数据源开展致灾因子、承灾体等主要特征的信息提取，并采用时序分析方法进行异常分析，通过连续动态监测，进行灾害早期发现，并结合灾害形成机理和区域分异规律，开展灾情预评估和灾害风险预警。

SAR数据处理与分析

通过地基极化干涉雷达实验平台建设，开展地物后向散射机理研究，发展极化干涉雷达遥感的理论与地形信息提取方法，并实现高分辨率多波段、多极化SAR影像的目标解译和自动分类。

对空对天监测的理论与方法

将遥感物理模型与大气因子变化的地学过程相结合，探索基于对地观测大气数据的全球变化区域敏感信息精确反演机理和方法；发展综合大气二氧化碳浓度主动探测技术与被动探测技术优点的新型宽谱多波段激光雷达技术，实现大气二氧化碳浓度的高精度测量；理解对空探测遥感成像机理，实现影像数据几何辐射归一化；通过光谱解混合、多尺度分析等方法，发展多源对空探测遥感图像特征提取方法；实现多源对空探测遥感信息的融合与协同解译。

遥感信息提取基础理论与方法研究

建设地面目标物理特性定标试验场，开展地物反射和辐射特性的理论研究，利用地物辐射观测值整体地、全定量地反演和推算观测目标物理特征，为遥感影像定量分析和目标识别研究奠定理论基础；研究遥感影像处理、分析和识别理论，创建影像数据库、背景数据库、影像特征数据库和方法库的理论与方法，开辟多层次、多尺度数据融合、方法融合和知识发现的新途径，形成自动目标识别和解译的理论体系；以信号时频分析为工具，研究信号的不规则采样，精确描述数字信号的重建误差，建立全新的数字信号高保真压缩理论和技术体系，为解决海量遥感数据的及时、快速的接收和保存奠定理论基础。

3）地球空间信息系统

预期目标：

瞄准地理信息领域国际学术前沿和国家需求开展基础研究与应用基础研究，在地理信息科学领域，引领基础理论研究的进步，建立地理信息服务网络（GSW）的理论与方法体系，研究地理信息服务网络技术，形成开放的全球地理信息协同研究环境；参与国家重大应用工程的建设，推进地理信息在国民经济和国防建设中的应用及产业发展。

主要研究内容：

网络三维虚拟地球

完善GeoGoble平台，形成地上、地下和室内外一体的网络真三维虚拟地球平台。

借助“天地图”的数据和计算资源，建立地理信息服务与数据标准，实现围绕网络三维虚拟地球平台的多源异构信息集成共享与服务。

研究内容包括：

●网络三维虚拟地球数据组织与存储方法研究

研究全球无缝的球面剖分网格模型；基于云计算模式研究海量多时态空间信息的存储管理与服务。

●矢量数据、三维模型数据的多尺度压缩与传输方法

研究网络三维虚拟地球中矢量数据的多尺度组织、压缩与实时绘制方法，支持专业的GIS空间分析应用；研究复杂三维模型的多尺度压缩方法，结合GPU与多核技术特点，实现海量复杂三维模型的实时高效绘制。

●一体化三维模型表达和全息位置地图

研究网络三维虚拟地球中基于地上、地下和室内外一体复杂三维数据模型和数据结构，实现地上地下、室内外、球面平面一体化的绘制模式，发展全息位置地图建模与智能服务技术。

●时空动态数据模拟与可视化

研究大范围、海量时空动态数据的多尺度表达方法以及基于虚拟地球的动态过程可视化技术。

●网络三维虚拟地球集成环境

依托国家地理信息公共服务平台“天地图”的数据与服务资源，建立地理信息服务与数据标准，扩展GeoGlobe共享接口，实现与地震、气象等专业信息的集成共享服务，逐渐形成围绕网络三维虚拟地球平台的多源异构信息的集成共享环境。

地理空间网络智能（GeospatialWebIntelligence）

研究空间信息查询和辅助决策过程中的搜索、匹配与推理等关键技术，研究用户模型自动/半自动构建方法，实现对空间信息的高效查找与分发，根据用户需求，运用空间信息推理与知识挖掘，智能构建应用模型，最终形成地理空间网络智能环境。

具体研究内容如下：

●空间信息智能发现与匹配

研究空间信息语义描述方法，