一、發(fā)展趨勢

　　攝影測量與遙感學作為基于影像的空間信息科學，是地球空間信息學（Geospatial information，或稱Geomatics）的核心。地球空間信息學是空間數(shù)據(jù)的采集、量測、分析、存貯、管理、顯示和應(yīng)用的集成科學與技術(shù)，屬于現(xiàn)代空間信息科學與技術(shù)范疇。其發(fā)展有以下幾方面的趨勢：

地球空間信息學的組成

　　1.空間信息獲取的發(fā)展趨勢

　　地球空間信息獲取的發(fā)展趨勢具有多平臺、多傳感器、多比例尺和高光譜、高空間、高時間分辨率以及空天地一體化的明顯特征。

　　隨著航天技術(shù)、通信技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們將可以從各種航天、近空間、航空和地面平臺上，用紫外、可見光、紅外、微波、合成孔徑雷達、激光雷達、太赫茲等多種傳感器獲取多種比例尺的目標影像，大大提高其空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率。形成天地一體化攝影測量與遙感的數(shù)據(jù)獲取方法，為人們提供愈來愈多的影像和非影像數(shù)據(jù)。

　　隨著新一代全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的發(fā)展，將以更高的精度自動測定各類傳感器的空間位置和姿態(tài)，從而實現(xiàn)無地面控制的實時攝影測量與遙感。

　　2.空間信息處理的發(fā)展趨勢

　　地球空間信息處理和信息提取的發(fā)展趨勢是走向定量化、自動化和實時化。

　　通過從時空基準、遙感成像機理、模式識別、計算機視覺及數(shù)據(jù)挖掘等諸多方面取得突破，實現(xiàn)幾何與物理方程的整體反演求解，進而實現(xiàn)空間信息處理和信息提取的定量化、自動化和實時化。

　　3.空間信息管理的發(fā)展趨勢

　　地球空間信息管理與分析的發(fā)展趨勢是走向信息共享、互操作和網(wǎng)格化。

　　隨著全球信息網(wǎng)格（GIG）概念的提出，建立全球統(tǒng)一的空間信息網(wǎng)格已勢在必行。為此應(yīng)在全球統(tǒng)一地理坐標框架下，根據(jù)自然社會發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細不等的格網(wǎng)，格網(wǎng)中心為經(jīng)緯度坐標和全球地心坐標系坐標，格網(wǎng)內(nèi)存貯各個地物及其屬性特征，這種存貯方法特別適合于國家社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)的空間統(tǒng)計與分析，使基于空間數(shù)據(jù)的分析、空間數(shù)據(jù)挖掘和輔助決策上一個新的臺階。

　　4.空間信息應(yīng)用的發(fā)展趨勢

　　地球空間信息成果應(yīng)用的發(fā)展趨勢是成果的多樣化和應(yīng)用的大眾化與普適化。

　　未來的地球空間信息成果產(chǎn)品可以是矢量的或柵格的，可以是圖形的或影像的，可以是二維的或三維的，可以是靜態(tài)圖像或連續(xù)動畫視頻圖像，可以是多媒體或流媒體，可以是虛擬現(xiàn)實或可量測的實景影像，也可以是上述各種形式產(chǎn)品的融合與集成。

　　地球空間信息在為經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和政府決策中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將進一步創(chuàng)造高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)模式，包括汽車導航、盲人導航、手機圖形圖像服務(wù)、智能小區(qū)服務(wù)、移動位置服務(wù)等基于位置的公眾信息化服務(wù)。地球空間信息的社會化服務(wù)包括對國家資源、環(huán)境、災(zāi)害調(diào)查和各種經(jīng)濟活動的時空分布及其變化的實時服務(wù)，為數(shù)字城市、數(shù)字港口、數(shù)字倉庫、數(shù)字化物流配送等提供時空信息服務(wù)。時空信息的全社會服務(wù)是拉動地球空間信息學和3S技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的根本原動力，它具有上百億的市場前景。

　　二、發(fā)展重點

　　隨著國家經(jīng)濟實力的增長，科學技術(shù)的進步和社會可持續(xù)發(fā)展的需要，中國的地球空間信息科學與技術(shù)，包括攝影測量與遙感在內(nèi)，在今后若干年內(nèi)將出現(xiàn)更加飛速發(fā)展的大好時機。我們要堅持自力更生，自主創(chuàng)新，努力工作，并虛心向世界各國同行學習，學習和吸收世界各國的先進技術(shù)和經(jīng)驗，圍繞創(chuàng)建我國和諧社會，以空間信息服務(wù)為中心，建立一個智能化和實時化的地球空間信息服務(wù)體系。

　　1.發(fā)展先進的高分辨率對地觀測系統(tǒng)

　　為了進一步推動中國遙感對地觀測的發(fā)展，首先要抓好空間信息的數(shù)據(jù)源。2005～2020年《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》指出：發(fā)展基于衛(wèi)星、飛機和平流層飛艇的高分辨率（分米級）先進對地觀測系統(tǒng)，發(fā)射一系列的高分辨率遙感對地觀測衛(wèi)星，建成覆蓋可見光、紅外、多光譜、超光譜、微波、激光等觀測譜段的、高中低軌道結(jié)合的、具有全天時、全天候、全球觀測能力的大氣、陸地、海洋先進觀測體系。與其它中、低分辨率地面覆蓋觀測手段結(jié)合，形成時空協(xié)調(diào)、全天候、全天時的對地觀測系統(tǒng)，并可根據(jù)需要對特定地區(qū)進行高精度觀測；整合并完善現(xiàn)有遙感衛(wèi)星地面接收站，建立對地觀測中心等地面支撐系統(tǒng)。到2020年，建成穩(wěn)定的運行系統(tǒng)，提高我國空間數(shù)據(jù)的自給率，形成空間信息產(chǎn)業(yè)鏈。

　　2. 構(gòu)建面向?qū)崟r服務(wù)的廣義空間信息網(wǎng)格

　　地上的全球信息網(wǎng)格與天上的智能傳感器網(wǎng)格相集成，形成全球的廣義空間信息網(wǎng)格。

　　建立好廣義空間信息網(wǎng)格所面臨的任務(wù)是：

　　(1) 借助天、空、地各類傳感器，實現(xiàn)全天候、全天時、全方位的全球空間數(shù)據(jù)獲取和在軌數(shù)據(jù)處理；

　　(2) 借助由衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)中繼網(wǎng)，地面有線與無線計算機通信網(wǎng)絡(luò)組成的天地一體化信息網(wǎng)格，實現(xiàn)從傳感器直到應(yīng)用服務(wù)端的無縫交鏈；

　　(3) 在廣義空間信息網(wǎng)格上實現(xiàn)定量化、自動化、智能化和實時化的網(wǎng)格計算，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息和知識的升華；

　　(4) 通過廣義空間信息網(wǎng)格對各類不同用戶提供空間信息靈性服務(wù)，將最有用的信息，以最快的速度和最便捷的方式送給最需要的用戶。

　　發(fā)展的大趨勢是利用自動化、智能化、網(wǎng)格化和實時化的地理空間信息數(shù)據(jù)獲取、處理、分析、應(yīng)用和服務(wù)等技術(shù)手段，回答何時（When）、何地（Where）、何目標（What Object）發(fā)生了何種變化（What Change），并且把這些信息（即4W）隨時隨地提供給每個人，服務(wù)到每件事（4A服務(wù)—Anyone, Anything, Anytime and Anywhere）。

　　3. 加強高性能空間信息處理與分析技術(shù)的研究，解決應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

　　為推動空間信息技術(shù)的應(yīng)用，進一步加強高性能遙感圖像處理與分析技術(shù)，突破高精度定標與定位，寬帶微波成像修正，遙感圖像超分辨率分析與相干處理，多源衛(wèi)星遙感影像自動配準與融合，高空間分辨率影像目標自動識別，高光譜影像地物精細分類，基于遙感機理模型的地物參數(shù)定量反演與同化等技術(shù)。發(fā)展復雜地表環(huán)境下的地物信息自動提取與定量分析技術(shù)，地下目標探測與隱伏特征提取新技術(shù)，復雜海況條件下海表特征遙感識別與定量反演技術(shù)。建立多源遙感資源任務(wù)規(guī)劃平臺和快速數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，面向區(qū)域監(jiān)測監(jiān)視、減災(zāi)防災(zāi)等重大遙感應(yīng)用需求，針對國內(nèi)不同部門管理的遙感衛(wèi)星，研制協(xié)作式任務(wù)規(guī)劃與資源管理平臺；研究以多源多尺度三維地球空間信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多源遙感數(shù)據(jù)管理與調(diào)度技術(shù)以及快速響應(yīng)機制，解決分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多源遙感資源高效管理與快速調(diào)度等瓶頸問題，實現(xiàn)多源遙感數(shù)據(jù)資源的高效服務(wù)。

　　突破高可信地理空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心技術(shù)，研制開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)、高性能、高可信地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺軟件。研究網(wǎng)格環(huán)境下異構(gòu)空間數(shù)據(jù)集成、互操作、在線分析與智能服務(wù)技術(shù)，面向海量空間數(shù)據(jù)處理的空間數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)，以及動態(tài)地理編碼與空間數(shù)據(jù)自組織服務(wù)技術(shù)，基于地理本體與空間語義的空間數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)等。制定異構(gòu)GIS數(shù)據(jù)互操作規(guī)范，研發(fā)符合該規(guī)范的互操作組件，實現(xiàn)國產(chǎn)GIS軟件之間空間數(shù)據(jù)高效互訪與操作，提高國產(chǎn)GIS軟件群體創(chuàng)新能力和空間數(shù)據(jù)在線共享服務(wù)能力。

　　突破空間信息自主加載、維護、復合匹配與服務(wù)等技術(shù)，開發(fā)具備自我維護功能的空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件系統(tǒng)。突破動態(tài)交通信息的獲取、融合、分析、預(yù)測與動態(tài)路徑規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)基于動態(tài)交通信息的智能導航與位置服務(wù)軟件，建立應(yīng)用系統(tǒng)，為開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代位置服務(wù)與智能導航系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

　　4．加強空間信息的應(yīng)用

　　加強空間信息的應(yīng)用是國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的重大需求。為實現(xiàn)資源可持續(xù)利用，建設(shè)資源節(jié)約型社會，應(yīng)用空間信息技術(shù)對我國經(jīng)濟發(fā)展、資源利用等綜合指標的及時監(jiān)測評價，有利于實現(xiàn)國家對自然資源宏觀調(diào)控，強化國家對資源的綜合管理，制訂可持續(xù)利用資源的政策，保證國家經(jīng)濟健康、平穩(wěn)運行。加強空間信息的應(yīng)用，實現(xiàn)對關(guān)系我國經(jīng)濟安全的石油、天然氣等戰(zhàn)略資源、能源的前期勘探、開發(fā)及其環(huán)境影響評價，為合理開發(fā)利用國內(nèi)有限資源，制訂科學的資源、能源政策提供決策依據(jù)。

　　加強空間信息技術(shù)的應(yīng)用，開展重大自然災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急反應(yīng)，及時制訂防災(zāi)減災(zāi)措施，有效的減輕災(zāi)害對人類的生命、財產(chǎn)損失，在重大自然災(zāi)害的預(yù)報、預(yù)警和動態(tài)監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。發(fā)展空間信息技術(shù)，提高對自然災(zāi)害及其影響監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急反應(yīng)的實時性、準確性，實現(xiàn)自然災(zāi)害的大范圍、全天候、全天時、動態(tài)的監(jiān)測，加強自然災(zāi)害的預(yù)報、預(yù)警、監(jiān)測、評估，以及應(yīng)急響應(yīng)、災(zāi)害救助、恢復重建決策信息支持。

　　加強空間信息的應(yīng)用，提高農(nóng)作物種植面積估算、長勢監(jiān)測和產(chǎn)量評估等方面能力，建立全球農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)國家系統(tǒng)，對全球農(nóng)作物長勢及產(chǎn)量的及時監(jiān)測，為我國糧食貿(mào)易決策和國家糧食安全管理提供重要的參考依據(jù)。為精準農(nóng)業(yè)管理提供土壤水分、土壤養(yǎng)分的監(jiān)測，生長期長勢的監(jiān)測，產(chǎn)量預(yù)報等信息支持，為加快農(nóng)業(yè)科技進步，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，應(yīng)用空間信息技術(shù)準確、快速地掌握我國耕地現(xiàn)狀、潛力、變化規(guī)律和利用狀況，科學規(guī)劃、配置、合理利用、保護耕地資源，保證耕地總量動態(tài)平衡，提高耕地質(zhì)量。

　　應(yīng)用空間信息技術(shù)建立國家、區(qū)域尺度的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與評價技術(shù)體系，是實施生態(tài)保護、防止生態(tài)退化、維護生態(tài)安全的一項基礎(chǔ)性工作。通過對重要生態(tài)環(huán)境因子的適時監(jiān)測與評估，及時、準確地掌握國家或區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的動態(tài)信息，為國家或地方的生態(tài)環(huán)境保護宏觀決策、制定合理的生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃提供科學依據(jù)。建立國家重大工程生態(tài)效應(yīng)評價，實現(xiàn)國家對重點區(qū)域土地利用/土地覆蓋變化、森林資源動態(tài)、濕地資源動態(tài)、草地資源動態(tài)、重點區(qū)域生物多樣性動態(tài)、重點城市生態(tài)景觀動態(tài)、海岸帶和近海生態(tài)、冰川資源動態(tài)等生態(tài)環(huán)境指標的實時監(jiān)測。

　　應(yīng)用空間信息技術(shù)加速國家基礎(chǔ)測繪技術(shù)改造，提升我國測繪技術(shù)水平，實現(xiàn)基礎(chǔ)測繪的數(shù)字化，地形圖和數(shù)字高程模型等產(chǎn)品的快速生產(chǎn)，增加測繪技術(shù)含量，降低基礎(chǔ)測繪的成本，縮短測繪的更新周期。今后應(yīng)當理論與應(yīng)用并重發(fā)展，軟硬件一起抓，系統(tǒng)研發(fā)與人才培養(yǎng)一起抓。堅持自力更生為主，引進消化為輔，不斷提升中國攝影測量與遙感的水平。

　　21世紀的中國攝影測量與遙感事業(yè)任務(wù)艱巨，前程似錦，大有作為！

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