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在这里让地理国情数据创造性应用
——记地理国情监测国家局工程技术研究中心
    信息发布时间: 2017/7/12    阅读次数: 1115     来源: 国家测绘地理信息局第一航测遥感院     作者: 巩垠熙、孟可


工程技术中心第一届技术委员会第一次工作会议

2016年12月20日,来自全国50多家测绘地理信息行业单位和相关高校的100余位专家、技术人员聚集西安,围绕“遥感信息提取与变化检测”这一主题,就变化检测与信息提取领域前沿技术与软件研发,变化检测与提取技术在城镇化格局、植被生态保护、自然灾害防治等方面的应用,展开了形式多样的主题报告和分析研讨活动。窗外北方的寒冬抵不过会场上你来我往、积极探讨的热情,整场研讨会内容丰富生动、技术层面构思水平高,紧扣地理国情监测工作特点和目标,使参会人员的科技视野开拓与知识储备得到了进一步充实,受到了与会专家、技术人员的良好评价。


工程技术中心主办“遥感信息提取与变化检测”研讨会现场

而这场研讨会也是地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心(以下简称“工程技术中心”)主办的一系列工程技术交流活动场景之一。工程技术中心自2016年3月依托陕西测绘地理信息局、长安大学和国家基础地理信息中心共同组建以来,以建设成为我国地理国情监测领域最重要的研究与应用基地为目标,不断致力于提升地理国情监测工程技术水平,拓展地理国情监测服务领域,组织科技成果转化和推广。同时高度重视与行业单位、高校之间地理国情监测工程技术交流,并主动提供地理国情监测工程服务和技术支持。

经过一年多建设,工程技术中心围绕基础性地理国情监测、社会发展专题监测、生态环境专题监测、防灾减灾专题监测等四大领域开展了一系列地理国情监测工程技术研究与应用实践工作,并在探索创新沟通交流机制,发挥好联系科学研究与工程应用之间的桥梁纽带作用方面取得了初步成效。


技术委员会对中心研究团队进行指导

在工程技术中心,地理国情数据通过被不断挖掘其中蕴含的巨大价值,并创造性地分析运用于不同部门、不同领域,正不断发挥着服务政府科学决策和社会公众议题的重要作用;也为面向未来常态化地理国情监测新服务方式、新生产工艺和新组织模式的深刻变革,积极作着经验、技术、人员和资源等方面的储备工作。

站在高起点  朝向大目标

地理国情监测是了解国情、把握国势、制定国策的重要基础性工作,是构建公益性测绘地理信息服务新格局的重要内容。地理国情数据的生命力就在于良好的应用,这就决定着未来地理国情监测的主要任务直接来源于用户的需求、而成果则是直接服务于用户的各种决策。因此只有将地理国情数据推广应用,才是推动测绘地理信息转型升级的有力支持、测绘地理信息事业才能更好的融入经济社会发展全局。

时间回溯到2011年,国家测绘地理信息局和陕西省政府在全国范围率先合作开展的地理国(省)情监测试点工作。参与监测试点任务的陕西测绘地理信息局、长安大学和国家基础地理信息中心,在相互合作中取得了丰硕成果的同时,积累了丰富的监测工作经验。同年,陕西局和长安大学签署了战略合作协议,达成了一系列优势互补和资源共享意向,为联合申报地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心奠定了坚实的基础。2014年11月,国家测绘地理信息局在西安组织召开的建设可行性报告论证会上,经过三年认真筹备的工程技术研究中心建设方案,在经过来自国家局领导、院士和众多领域专家的论证后获得一致同意通过。2016年3月,国家局科技司正式批复工程技术研究中心组建试运行,并在工程技术中心第一届技术委员会上宣布了中心技术委员会委员名单和中心主任人选。

国家局要求工程技术中心必须明确功能和定位,坚持目标导向和问题导向,要牢牢把握发展方向,时刻聚焦工程化技术研究和开发、科研成果转化等工作重点。与此同时工程中心要做到独立运行,规范管理,三家依托单位要充分发挥各自优势和作用,建立协同运行机制,积极开展深度合作。国家局层面对于工程技术中心的定位和期望,就是工程技术中心发展的基石和奋斗目标。

良好的平台效应日渐显现

工程技术中心现以管理办公室、技术合作交流部作为日常工作平台。在业务发展的总体部署方面,设立基础性监测部、防灾减灾专题监测部、社会发展与生态环境专题监测部。中心依托建设单位的多学科人员组成,围绕建设内容和地理国情监测领域国内外发展前沿和趋势,推进不同领域地理国情监测的技术研发、工程化应用、成果转化和推广、技术队伍和人才培养工作。

为了规范和加强工程技术中心的建设和运行管理,根据《国家测绘地理信息局工程技术研究中心管理办法》,详细制定了《地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心章程》,并通过了工程技术中心第一届技术委员会第一次工作会议审议。在工程技术中心组建之初,根据国家局《关于印发<地理国情监测内容指南>的通知》、《关于加快推进常态化地理国情监测工作的通知》和工程技术中心研究基础与技术需求,选择工程技术中心2016-2017年度的研究方向,编制并落实了《地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心2016-2017年度研究计划》。


香港理工大学史文中教授作学术交流

工程技术中心高度重视监测技术的沟通和共享,积极组织开展科技合作及学术交流,努力发挥桥梁作用,为地理国情监测工程技术人员搭建一个学习交流的平台。在短短一年内,工程技术中心面向全国70多家测绘地理信息行业单位和相关高校的专家学者、技术骨干和研究人员,先后组织技术培训、课题合作、技术交流、学术报告等各类交流活动5次,完成对外培训及技术服务300人次,为深化地理国情监测工程技术的交流提升与视野拓展提供更为便捷的平台。

“十三五”期间,工程技术中心将密切跟踪国家政策和体制发展,在“一带一路”、生态文明建设等重大战略背景下,面向空间性规划“多规合一”、城市空间扩展、自然生态空间用途管制、生态环境保护等领域发展,应用服务逐步向资源环境承载力评价、领导干部自然资源资产离任审计等生态文明体制改革重点领域拓展,为地理国情监测成果的应用和服务发展带来新动力,加快我国地理国情监测应用进程,突破监测工作技术,创新应用服务。

努力承担好先行一步的责任

基础性地理国情监测是专题性监测的支撑和常态化地理国情监测开展的重要基础,工程技术中心开展了一系列“超前部署、跟踪前沿、基础研究、技术积累、创新研发”工作,形成了地理国情监测的应用基础和技术优势。

一是地理国情监测的标准化技术研究。针对当前地理国情监测对标准化工作的迫切需求,编制了《基础性地理国情监测总体方案》、《基础性地理国情监测数据技术规定》、《地理国情监测生产元数据技术规定》、《联合生产外业作业系统总体需求分析报告》和《联合生产外业作业系统设计书》,完善了《第一次全国地理国情普查内容与指标》。

二是地理国情大数据管理与计算技术研究。中心团队采用当前先进的大数据管理与计算技术,完成了全国基础性地理国情监测成果数据库方案设计、关键技术攻关与主要系统功能开发;完成了《地理国情监测数据库与1:5万基础地理信息数据库的整合方案》初稿与技术试验;完善了普查遥感影像检查建库工作中研发的系列质检软件;完成地理国情监测平台功能设计,进行面向海量空间数据分析计算的一体机高性能机制和并发控制技术攻关,完成了地理国情监测平台功能设计;应用技术成果开展了地理国情影像数据分发服务工作,累计提供数据超过3万景。

三是基础性地理国情监测生产工艺研究与应用。依托基础性地理国情监测工程任务,立足于基础性地理国情监测工程技术领域的工艺创新,结合监测过程中的关键工程技术问题,开发了一系列桌面程序工具,对基础性地理国情监测工程技术领域部分工艺进行了创新和完善,提高了生产效率,成果在2016年陕西局基础性地理国情监测项目中进行了使用和推广,明显提高了生产效率。

“跨界”服务社会经济发展

测绘地理信息技术的“跨界”应用,究其内在反映的是政府部门和民众对于地理信息的旺盛需求,所以“跨界”服务体现的是地理信息技术的广泛价值。工程技术中心紧密围绕国家重大战略和重大工程建设,确定社会发展专题监测重点内容,通过构建行业间的协同机制,提升监测成果在行业间的应用水平,充分发挥地理国情监测工程技术成果价值。


构建国土督察业务监测技术信息化平台

在国土督察业务监测技术研究及应用方面,工程技术中心主动与国家土地督察部门建立地理国情监测需求对接,进行“三网融合”土地督察监测试点,构建“大督察”信息化应用平台。通过合作实现了国土资源部动态监管平台数据、国家督察局土地督察系统数据、省国土厅电子政务数据的自动提取和融合,实现专题性监测分析与综合评价,解决了数据获取、数据分析、问题发现、问题举证定性、数据挖掘、综合应用等多个方面的问题。


开展榆林市空间规划编制研究及应用

在空间规划编制研究及应用方面,工程技术中心深入贯彻中央和国家局在空间规划领域的部署,负责牵头组织《市县空间规划编制技术规程》,充分利用地理国情普查和监测成果开展了试验试点项目,并与榆林市发展和改革委员会签署合作协议,在空间规划领域进行探索与实践,开展试点工作,沉淀形成了一批空间规划编制关键技术,其阶段性成果已被《榆林市经济社会发展总体规划(2016-2030年)》采纳并通过人大审核正式发布,对陕西省“多规合一”和空间用途管制等改革举措的落实发挥了积极推动作用。


城市空间扩展及结构变化监测技术研究

城市空间扩展及结构变化监测技术研究方面,工程技术中心基于地理国情普查成果、基础地理信息数据及相关专题数据,开展了城市发展历程、空间结构和布局演变过程分析研究,进行陕西省地级以上城市空间格局变化监测和陕西西咸新区建设变化监测,掌握了监测区域的城镇化发展历程、空间结构和布局演变过程等信息。

找准支持生态文明建设的切入点

工程技术中心积极探索拓展生态文明建设服务,通过客观分析测绘地理信息部门自身的能力条件,找准地理国情监测与相关行业应用的切入点,提高政府和公众对地理国情监测工作,在生态保护领域作用的认知度和协同参与程度。

为落实国务院2015年4月出台的《水污染防治行动计划》。工程技术中心与住房和城乡建设部城乡规划管理中心合作,开展城市黑臭水体治理应用工作。利用地理国情数据对上海市、苏州市、扬州市、合肥市、南昌市、福州市、厦门市、广州市、深圳市、海口市、三亚市、昆明市等城市地区的城市黑臭水体空间位置进行了定位和范围提取。有力支撑了城市黑臭水体识别,大幅度提高了城市黑臭水体监管业务工作的效率与质量,在地理国情监测成果在城市生态环境监管应用方面起到了良好的示范效应。

开展自然生态环境评估及变化监测技术研究。针对黄土高原-川滇生态屏障区自然生态系统的状况和变化特点进行研究和监测,在生态格局、植被覆盖度、水土流失、植被净初级生产力、生态环境承载能力五个方面形成了多项代表性成果。

探索防灾减灾的有效技术手段

工程技术中心坚持以科学技术为第一生产力,面向防灾减灾专题,通过深入研究、大量试验、运算分析,掌握了系统误差自动检校、点云数据后处理、遥感影像质量提升和超分辨率重建等关键技术,为防灾减灾专题监测提供先进的技术支持。


利用InSAR监测技术进行典型地质灾害研究

在典型地质灾害InSAR监测技术研究方面。通过与工程地质、国土资源、公路交通及城乡建设等专业的紧密结合,在地面沉降、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流、采矿塌陷六大地质灾害监测方面进行灾害监测领域的研究和工程实践。开展了多分辨率雷达干涉融合技术用于矿区塌陷灾害监测、大气改正InSAR数据处理应用、InSAR技术地裂缝灾害检测和识别等方面的InSAR灾害监测技术研究,并推动研究成果应用于重庆武隆-南川区潜在地质灾害调查与监测、大西高铁沿线地质灾害调查、鄂尔多斯东北缘构造断裂活动性监测、汾渭盆地地面沉降地裂缝调查等工程实践中,推动了科研成果的工程化转化及应用推广。

在机载点云数据处理技术研究方面,针对地质灾害多发区环境及数据特点,研发了系统误差自动检校关键技术与点云数据后处理技术,用于构建严密的激光雷达定位方程,配准重叠航带点云,提高点云数据检校精度,形成稳健的点云数据滤波方法,实现废点和粗差点的有效剔除、海量点云数据的合理抽稀,并积极开展技术推广,在地质灾害多发区的公路勘察设计工作中取得了良好的效果。

遥感影像质量提升和超分辨率重建技术研究方面,针对复杂环境下的多尺度的遥感监测,通过高、低分辨率字典稀疏重建,生成高分辨率遥感影像,提出了一种K-SVD稀疏表示超分辨率重建方法和一种基于联合字典学习的超分辨率重建模型,在不改变遥感数据获取端性能的条件下,有效解决了影像的空间分辨率提升问题,为复杂环境下的遥感监测技术水平提高做出了重要贡献。

作为我国未来测绘地理信息事业发展战略的重要组成部分,地理国情监测工作正越加显现出重要的服务保障价值;但面向未来多样化的服务需求,地理国情监测工作也比以往任何时候,需要创新发展的精神和持续推动的毅力。在这个艰辛而充满希望的进程中,工程技术研究中心将努力承担好自身作为地理国情监测领域关键创新、服务、交流平台,促进测绘地理信息事业发展的重要责任,在地理国情监测工程技术进步、应用和服务领域拓展、创新人才培养、新形势下测绘生产组织模式变革的道路上力争有为。以无愧于建设测绘地理信息强国伟大梦想的使命担当,在这片壮丽河山之上不断谱写新的发展篇章。

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