论地球空间信息服务技术的发展

从信息技术和地理信息系统技术两个视角阐述地球空间信息服务技术的发展,指出地球空间信息服务将呈现三个发展阶段:地球空间数据网络服务;地球空间数据与处理功能的网络服务;地球空间数据实时获取、处理与应用一体化的网络服务。详细介绍和阐述各个阶段的技术特征、当前发展状况以及技术难点,以此提炼出我们需要研究的问题。     

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。     

论地球空间信息技术与通信技术的集成

随着地球空间信息技术的发展，信息获取的技术手段和方法发生了根本性变化，从传统的地基的、手工的、单点的、单要素向空基的、全自动的、面域的、全要素方向局长；所获取信息的数据量成几何级数增加，数据的质量和性质也发生了很大变化。与此同时，地球空间信息技术的应用也从传统的测绘领域迅速扩展到更加广泛的领域，这些新兴的应用反过来又对地球空间信息技术的发展提出了更高的要求，特别是动态和实时方面的巨大需求将促使地球空间信息技术与通信技术的结合，从而促进其进一步发展。可以预见，在21世纪地球空间信息技术将与通信技术紧密结合，并充分利用通信技术迅速发展的大好机遇，获得快速发展。本文在对地球空间信息技术与通信技术集成的必要性和可行性进行分析的基础上，着重对技术集成的模式和方法进行深入讨论，并通过典型应用的分析进一步阐述其应用领域和前景。最后，提出地球空间信息技术与通信技术的集成是下一个世纪地球空间信息科学发展的方向。     

地球空间信息科学技术进展（1）

地球空间信息（Geo—Spacial Information）是指与地球上地理空间位置有关的信息。地球空间信息技术主要指遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）、定位和导航技术（Global Position System，GPS），俗称3S技术。随着现代通信技术与网络计算技术的发展，地球空间信息技术已经发展成为一个影响经济建设、社会发展、国家安全、科学研究等国家活动和民众生活各个方面的高新技术产业领域。     

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！     

5G高低频信号定位精度分析CSCD

随着第五代移动通信技术(5G)的不断研发和加速商用,目前我国已建成全球最大规模的商用5G网络.5G供应商也已逐步开始推出了基于5G新空口(NR)的定位特性,其中高精度的5G定位技术将逐步商用.相比4G长期演进(LTE),5G基站密度更高,信号传输带宽更大,定位精度提升显著,有希望解决全球卫星导航系统(GNSS)在室内和城市峡谷等困难环境下的覆盖和精度问题.介绍了5G和4G定位在测量域上的区别,分析了5G低频Sub-6G(FR1)和高频毫米波(FR2)的测距精度,描述了5G定位算法,并基于3GPP协议和典型商用网络配置的仿真参数来评估定位精度.仿真结果表明:目前5G基站间时间同步误差是影响定位质量的主要因素,当时间同步精度为50 ns时,5G定位精度不到10 m;如果通过完美站间时间同步,或者在用户端附近增加定位节点以双差的方式消除时间同步误差,5G FR1可以达到约1 m的水平定位精度,而5G FR2的水平定位精度最高可以达到0.16 m.     

地球空间信息技术协同创新中心

<正>2012年,面向地球空间信息战略性新兴产业发展需求,武汉大学牵头,联合中国航天科技集团、清华大学、北京航空航天大学等单位,正式组建了地球空间信息技术协同创新中心。该中心以"高分"、"二代导航"重大科技专项为基础,整合国内外优势力量,通过协同创新,将我国地球空间信息技术提升至国际一流水平,持续推动我国地球空间信息产业的发展。两年来,围绕地球空间信息技术的前沿基础理论、"高分"与"二代导航"关键技术以及高新技术产业化推动三方面核心任务,开展了卓有成效的协同工作,在资源三号和"高分"遥感卫星数据高精度处理、北斗地     

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     

5G时代测绘地理信息的新发展

<正>作为变革性生态系统,5G的飞跃发展将连接大数据、云计算、人工智能等技术,为测绘地理信息领域注入新的活力,催生更丰富的应用。我们通过了解5G新无线电(New Radio,NR)的特点与关键技术,并基于增强移动宽带、超可靠低时延通信、海量机器类通信三大5G场景,探索了智慧城市、无人机测绘、无人驾驶汽车、三维导航、云AR/VR等背景下5G与测绘地理信息领域的融合发展,总结了当前的应用现状、未来的发展趋势及挑战,希望对推动测绘地理信息行业技术应用创新抛砖引玉。     

空间数据融合的相关技术和方法研究

空间数据获取是空间信息系统的核心技术之一。地球空间信息系统（Geo-spatial Information System，SIS）是地球空间信息科学的技术系统，它是基于计算机技术和网络通信技术的解决与地球空间信息有关的数据获取、存储、传输、管理、分析与应用的信息系统。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是地理信息科学的技术系统，是空间信息系统的典型代表。     

智能遥感卫星与遥感影像实时服务

传统的卫星遥感系统数据获取、处理和应用模式无法满足卫星遥感影像大众化和实时化的应用需求,亟须发展智能遥感卫星系统,以解决遥感影像在轨处理和智能服务问题。本文首先阐述了智能遥感卫星的发展;然后对智能遥感卫星在轨处理架构、服务模式和在轨处理所涉及的关键算法进行了详细介绍;最后结合珞珈三号01星的设计和研制,探讨了珞珈三号01星的服务场景和服务模式,并对5G、6G和人工智能时代下的智能遥感卫星的未来发展进行了展望。     

从测绘学到地球空间信息智能服务科学

回顾了从传统测绘学到当今地球空间信息智能服务科学的60年发展历程;总结了测绘学从模拟到解析再到数字化发展的3个重要阶段;介绍了GNSS、RS与GIS(3S)集成,从而形成了地球空间信息学的兴起;分析了数字地球时代地球空间信息学的发展,进而论述了当今智慧地球时代地球空间信息科学走向实时智能服务的最新进展,并对"互联网+"空间信息智能服务的3个发展水平进行了重点论述。可以肯定,在大数据时代传统的测绘学必将集通信、导航、遥感、人工智能、虚拟现实和脑认知科学之大成,发展成为地球空间信息智能服务科学,为富国强军与利民作出应有的贡献。     

智慧城市建设中的数字孪生与元宇宙探讨

随着城市管理和空间大数据、5G、人工智能等新型技术的深入结合,新型智慧城市相关的应用成为地理信息行业领域与社会重点关注的对象。本文主要介绍了智慧城市的背景与概念、理论与技术,阐述了数字城市、智慧城市及数字孪生城市三者的关系,总结了数字孪生城市现状及趋势,并探讨了元宇宙时代的智慧城市。智慧城市的萌芽期依靠空间信息技术、数据库技术、虚拟现实技术及计算机网络技术等构建数字城市,发展期在数字城市基础上融合人工智能技术、物联网技术、云技术及时空大数据技术等建设新型智慧城市,建设期结合新型智慧城市相关技术和实景三维技术等实现数字孪生。展望了跨时代的元宇宙智慧城市,或许会在数字孪生的基础上融合增强现实、扩展现实、脑机接口与体感设备等技术或设备,实现人类生活在两栖世界的美好憧憬。     

智慧时代的空间信息人才培养:挑战与应对

以智慧地理信息服务新兴产业应用岗位需求为目标导向，分析了智慧时代空间信息认知特征与需求，揭示了地理空间信息理解和空间认知在智慧地理空间信息服务中的重要地位，以及未来空间信息人才面临的机遇与挑战；提出了应对智慧地理空间信息服务需求的成果导向创新应用能力本为教育新模式，构建了以智慧地理信息服务项目驱动的OCCE培养途径/任务群，积极探索了新时代测绘地理信息工程教育教学改革方向。     

智能背景下测绘科技发展的几点思考

测绘学科已经完成由数字化测绘向信息化测绘的跨越。近年来，人工智能引发的智能化测绘模式正逐渐蔓延，给测绘地理信息产业带来了新的挑战。智能测绘硬件装备的发展是推动测绘科技变革的根本动力之一。首先介绍了智能测绘硬件装备的背景及发展现状，然后提出构建云端智能测绘技术体系，指出基于智能硬件+云+智能算法+大数据等，架构云端智能测绘技术，提出云端虚拟测绘装备、行业服务测绘引擎两个概念。在行业服务测绘引擎的支持下，构建云端智能测绘技术体系。可以预见，测绘科技的新变革最终将导致测绘科技基本形态的变革，主要表现为内外业颠覆、专业测绘泛化、数据产品转向服务的趋势。最后，对智能测绘科技下高等教育教学内容、教学模式、从业人员要求、教育改革4个方面进行了分析思考。总体来讲，测绘科学领域的认知理论、智能硬件、物联技术以及云服务技术等正逐渐形成系统的领域应用理论与技术体系，测绘地理信息学科将随着人工智能的潮流完成新一轮的转型和发展。     

GNSS发展对军事物流影响探析

2020年随着全球卫星导航系统（GNSS）全面建成并投入服务,特别是我国北斗三号（BDS-3）正式开通,标志着GNSS及其应用发展进入新阶段,卫星导航定位技术的跨越式发展必将引起其应用领域变革.现代军事物流是信息化条件下军事行动的重要保障,卫星导航定位技术在其各领域各环节应用广泛,研究GNSS发展趋势及其对军事物流发展影响对提高军事物流保障效益至关重要.本文根据现代军事物流发展需求实践探索,研究分析GNSS发展现状及其系统、定位技术、应用三个方面发展趋势,并以卫星导航技术为核心,融合云计算、大数据、物联网、人工智能、5G通信等高新技术的发展前景,对军事物流理论、定位跟踪、投送导航、动态调度、调控管理等方面的发展前景进行研究分析.      

无人船遥感系统及其应用

随着人工智能技术和计算机技术的发展,测绘遥感领域的智能化、自动化趋势愈发积极,继无人机遥感系统后,无人船遥感系统逐渐受到业内人士的关注。作为未来水上测绘的核心,无人船遥感系统发挥着重要的作用。无人船凭借其灵敏性强、隐蔽性高、运行速度快、方便快捷等优点被广泛地应用于军事和民用领域。本文介绍了国内外无人船遥感系统发展的历史及现状,总结了无人船平台搭载传感器的类型及其作用,综述了无人船遥感影像的处理方法及其应用领域,同时进一步讨论了无人船未来发展的趋势。在5G时代和大数据背景下,结合新一代卫星通信技术,使无人船遥感系统实现空天一体化,为无人船的发展带来了网络化、数字化、智能化的变革。     

当代地理信息系统进展综述

综述当代地理信息技术的发展现状与趋势,涉及地理信息的获取与处理,地理空间数据的管理,地理信息应用服务,地理信息共享技术以及新型GIS如WebGIS、组件GIS、三维GIS和移动GIS等方面的内容。