从测绘学向地理空间信息学演变历程

本文是对测绘学科从传统测绘到数字化测绘,再到测绘信息化即地理空间信息学3阶段发展历程的回顾。主要阐述了测绘学科伴随着国家需求和世界科技发展的进程在理念、理论、技术、方法和应用服务等方面的变化和发展,较详细地记述了如何由测绘学向地理空间信息学的演变;演变过程中测绘学的理念、学科分类和内涵有哪些变化;并且对数字化测绘、测绘信息化(地理空间信息学)等给出了基本概念和定义。     

智慧地球时代测绘地理信息学的新使命

本文首先指出智慧地球是数字地球、物联网和云计算等有机的融合,随后分析了智慧地球的主要特性,并重点阐述了智慧地球时代测绘地理信息学的新使命。作者认为我们已经从绘制地形图为主的小测绘发展成为当今以地理空间信息服务为主的大测绘,现在必须抓住机遇,不失时机地拓展智慧地球时代测绘地理信息学的新使命,将传统测绘提升为能够实时、智能地采集和处理海量空间数据、提供空间信息和知识服务的智慧测绘新阶段。     

贺刊词

湖北省测绘学会在其挂靠单位湖北省测绘局的积极支持下,一直坚持办“湖北测绘”这一刊物,它对推动全省测绘工作从传统的模拟方法向全数字化方向发展起到了十分积极的作用,也为测绘科学技术向地球空间信息学(Geomatics)的发展起了鸣锣开道的作用。今日欣闻该刊将改为“地理空间信息”正式出版,是一件十分令人鼓舞的好消息。地理空间信息科学(或称地球空间信息科学)是当今信息科学技术与地球科学,遥感科学、测绘学和通讯技术的集成产物,关系到国民经济建设,国防建设、社会可持续发展和全面奔小康的诸多方面,正处于蓬勃发展的大好时机。在理论…     

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。     

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。     

从Geomatics到Urban Informatics

我国正处在新型城镇化、工业化和信息化的关键时期,城市面临着复杂的经济、社会与生态可持续发展问题。面向城市的地球空间信息学（Geomatics）与互联网、云计算技术持续融合,产生了城市时空大数据,成为了智慧城市的重要战略资源。随着地球空间信息学和信息学、城市科学不断深入交叉融合,城市信息学（Urban Informatics）逐步形成,并正在成为测绘地理信息科学的重要发展方向。城市信息学是以统一的时空基准为框架,以空间信息为载体,以信息技术为支撑,动态采集城市信息并进行处理、分析与服务,支持绿色、低碳、可持续城市发展的交叉学科。本文分析了城市信息的内涵及其与地球空间信息学的相互关系,论述了城市信息学具有动态演变、数据驱动、众源学习、协同决策、学科交叉等典型特征,在此基础上,总结了若干影响学科发展的关键科学问题,最后展望了城市信息学的发展前景。     

期刊博览

正展望大数据时代的地球空间信息学(《测绘学报》2016年第4期)本文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和人类活动进行时空数据采集、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     

测绘学科发展综述

本文综述了测绘学科的最新进展,给出了传统测绘学的概念和特征,主要论述了测绘学科新技术的发展现状,对全球定位系统、卫星重力测量、遥感、地理信息系统、宽带网络和虚拟现实这几项新技术分别给出其定义、学科特征和最新进展动态。文中最后给出了测绘学的现代概念,阐述了测绘学科正在向地球空间信息科学跨越和融合。     

论“互联网+”天基信息服务

"互联网+"代表了一种新的社会形态,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。随着互联网与传统产业的不断融合,"互联网+"正深刻改造、影响多个传统行业。"互联网+"给卫星对地观测与导航创造了大众化、普及化、智能化和实时化天基信息服务的有力条件。无处不在的地球空间信息大数据具有体量大、速度快、模态多样和真伪难辨的特性,形成了"数据海量、信息缺失、知识难觅"的局面。要实现地球空间全天时、全天候、全地域服务于每个人的目标,根本上解决现有地球空间信息服务系统覆盖能力有限、响应速度慢、体系协同能力弱的问题,满足大数据时代对地球空间信息"4R"服务要求,需要构建与地面网络深度耦合的"互联网+"天基信息服务体系。结合中国空天信息技术发展情况,介绍了"互联网+"天基信息服务体系建设的实施思路,分别对实现"互联网+"天基信息服务3个不同级别的特点进行了重点阐述。面向"互联网+"天基信息服务系统的要求,对地球空间信息学的重点支撑技术和系统发展前景进行了展望。     

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！     

智能化时代下的地理信息动态监测

互联网+、大数据、云计算、人工智能为代表的新一代信息技术与测绘地理信息技术的加速融合，促使传统批次化版本式地理信息动态更新，将升级发展到应需实时动态化监测。分析与探讨了智能化时代下地理信息动态监测的新需求、发展方向、关键技术，详细阐述了新形势下全空间、全信息化产品模式建立，自动化、智能化技术模式创新，灵活化、实时化服务模式拓展，一体化、协同化生产组织模式构建的发展思路，为数字化、信息化测绘向智能化测绘转型升级提供了参考。     

多学科交叉中的大测绘科学

值《测绘学报》创刊50周年之际,扼要回顾测绘科学从几何科学发展为信息科学,目前已进入信息化测绘新阶段的历史演变。文中重点讨论处于多学科交叉中的大测绘科学,这种交叉集成不仅反映在测绘学科内各分支学科的相互融合与集成,而且也反映在测绘学科与其他多学科的交叉集成,形成广义空间信息网格,从而大大地促进了测绘学的自动化和智能化水平,使得地球空间信息大众化,实现按需测量,为各行各业服务。这种发展趋势将为《测绘学报》未来50年的发展提供更加广阔的天地。     

光学测绘卫星现状与发展趋势分析

卫星摄影测量是获取地球地理空间信息的重要手段,也是解决全球无图区或困难地区测绘的有效途径。简要梳理了光学测绘卫星的发展历程,对中国光学测绘卫星进行了详细介绍,经过多年的技术发展,中国光学测绘卫星成果已能满足1∶5万、1∶1万比例尺测绘产品的精度要求。对光学测绘卫星发展现状进行了归纳总结,并提出未来测绘卫星的发展趋势,包括星上智能探测与存储、星上和地面数据智能处理及多星组网协同探测等。在全球高精度基础信息数据支撑下,未来摄影测量卫星可向集成型、泛在型和智能型发展,提升测绘产品的保障能力。     

Technical progress of China's national remote sensing mapping:from mapping western China to national dynamic mapping

Remote sensing mapping is an important research direction in the development of geographic surveying and mapping.In order to successfully implement the project of Mapping Western China(MWC),a technical mapping system has been established.In this project,many problems have been solved through technological innovation,such as block adjustment with scarce control points,large-scale aerial/satellite image mapping,and intelligent interpretation of multi-source images.Several softwares were developed,e.g.PixelGrid for aerial/satellite image mapping in a large area,FeatureStation for the integration of multi-source data in the complex terrain areas,and an airborne multi-band and multi-polarization interferometric data acquisition system for SAR mapping.For the first time,full coverage of 1∶50,000 topographic data of China's land territory has been produced,which means the geospatial framework of digital China is basically completed.With the implementation of other key national plans and projects(i.e.national geographic conditions monitoring and national remote sensing map-ping),the focus has changed from MWC to national dynamic mapping.Accordingly,a dynamic mapping system is established.The data acquisition capability has developed from a single source to multiple sources and multiple modalities.The mapping capability has developed into dynamic mapping,and the capability for database update shows the characteristics of colla-boration.The national geographic condition monitoring creates a multi-scale index system for statistical analysis for various needs.A multi-level and multi-dimensional technical system for statistical computing and decision-making service is developed for the transformation from dynamic monitoring to information service.In this paper,we give a brief introduction about the recent development of remote sensing mapping in China with respect to data acquisition,map production,and information service.The purpose of this paper is to motivate the establishment of theory and method for remote sensing mapping,technical and equipment in the smart mapping era,to improve the capability of perceiving,analyzing,mining,and applying geographic data,and to promote the intelligent development of geographic survey-ing and mapping.     

面向新工科的行业特色测绘工程专业转型升级实践

教育部提出高校新工科建设目的之一是培育出具有工程实践能力的创新型人才。测绘技术发展趋势逐步从模拟测绘、数字测绘、信息测绘到智能测绘,测绘仪器和手段的发展对测绘专业建设提出了新的挑战,对人才培养所需具备的综合能力提出了更新的要求。本文以中国矿业大学矿山测量专业改造升级为例,深入探讨了新工科形势下行业特色测绘工程专业发展和创新型人才培养的改革思路,推动测绘专业从传统老专业向“空-天-地-井”新工科专业的转型升级。     

新型基础测绘数据生产与应用一体化实践

测绘发展经历了模拟测绘、数字化测绘和信息化测绘发展阶段,随着物联网、大数据、移动互联网等空间技术和信息技术的不断进步,测绘技术也逐渐由靠人工内、外业采集的传统测绘,发展到今天的使用卫星导航定位、无人机、物联网、大数据等先进技术手段的智能化测绘.本文从呼和浩特市智慧空间地理信息数据库的建设与应用入手,探索智慧城市建设中新型基础测绘数据生产与成果应用一体化的管理实践.