新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星

光学测绘遥感卫星的性能不断提升,种类日益丰富,已经成为获取全球精准测绘遥感信息的重要支撑。当前光学测绘遥感卫星已具备亚米级的空间分辨能力,但测绘遥感信息服务存在严重的滞后问题,亟须发展智能测绘遥感卫星,向实时智能服务转型升级。本文首先基于光学测绘遥感卫星3种成像体制及其实现方式和应用特点,分析智能测绘遥感卫星的适用体制,进一步面向实时化、智能化和大众化的应用需求,提出通导遥(通信、导航、遥感)一体化智能遥感卫星的设计构想,重点分析智能遥感卫星的服务方式及一体化功能组成;然后,阐述新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星的性能与特点;最后,对智能测绘遥感卫星的发展和使命进行总结与展望。珞珈三号01星集遥感与通信功能于一体,探索了从数据获取到应用终端的测绘遥感信息高效智能服务模式,为遥感数据基于天地互联网的在轨处理与实时传输提供了真实的服务验证平台,对我国空间信息网络的建设具有重大意义。     

分布式空间信息网络服务安全架构的设计与实现

从网络信息安全的一般性问题入手,研究了以多层网络服务结构为核心、网络安全传输算法为基础、授权管理、监控审计和身份认证为辅助,同时兼顾性能、并具扩展性的分布式空间信息网络服务安全架构;并以多种比例尺地理空间矢量数据、高分辨率卫星影像数据和各种专题数据为数据源,建立了高质量、高稳定性和高可靠性的空间信息网络服务系统;解决了地理空间数据共享与网络服务安全的矛盾,为应用部门提供地理空间信息查询和分析服务,具有重要的使用价值和现实意义。     

海量动态异构空间标绘信息实时接入技术

随着全球经济建设和社会发展,社会各界对互联网空间信息的需求日益广泛。通过分析动态异构空间信息特征及来源,建立空间数据自组织规则,采用互联网信息地名识别与内容整合技术、万个级用户协同标绘技术、基于虚拟资源池的动态异构空间信息存储技术、空间数据的自适应显示技术和断点续传的要素级数据更新机制,对海量全球动态异构空间信息实时接入方法进行原型设计。结果表明:海量动态异构空间信息实时接入技术解决了标绘信息的实时传输,实现了多尺度下的标绘数据的实时/准实时显示,确保了海量空间信息资源服务的实时性和可读性。     

分布式空间信息网络服务安全架构的设计与实现

从网络信息安全的一般性问题入手,研究了以多层网络服务结构为核心、网络安全传输算法为基础、授权管理、监控审计和身份认证为辅助,同时兼顾性能、并具扩展性的分布式空间信息网络服务安全架构;并以多种比例尺地理空间矢量数据、高分辨率卫星影像数据和各种专题数据为数据源,建立了高质量、高稳定性和高可靠性的空间信息网络服务系统;解决了地理空间数据共享与网络服务安全的矛盾,为应用部门提供地理空间信息查询和分析服务,具有重要的使用价值和现实意义.     

异步地理信息网络处理服务方法研究

随着海量分布式地理空间数据的持续增长和地理空间处理服务复杂程度的不断增加,异步地理空间信息服务已经成为当前地理空间信息领域的研究热点。开放地理信息联盟(Open GIS Consortium,OGC)针对地理空间信息服务互操作制定的一系列标准规范大多建立在同步协议之上,适用于较为简单的非实时计算环境,难以满足复杂、动态的异步信息处理需求。本文提出了一种异步网络处理服务实现方法,以网络处理服务(Web processing service,WPS)和网络通知服务(Web notification service,WNS)为核心,扩展了标准的网络处理服务请求,从而支持异步调用。     

卫星激光测距中观测数据热备份和实时传输技术

本文论述了采用磁盘阵列技术和双交换机双网卡方式实现数据热备份和实时传输的方法,并在卫星激光测距的实测中进行了实验。实验结果表明此方法可有效提高激光测距系统的稳定性,并能够实现观测数据的安全存储和实时传输。     

浅析无人机影像工程化处理在测绘保障中的应用

分析了无人机的平台系统、无人机影像传输的原理,研究了影像的快速拼接、点云数据提取、TIN三角网构建、DEM数据和等高线的生成。通过对无人机影像工程化处理,为应急测绘提供实时地理空间信息保障。     

基于卫星导航的交通空间信息融合与通信

卫星导航提供的实时定位信息在许多领域尤其在智能运输系统(ITS)中具有很大的应用价值，把交通空间数据库与卫星导航系统集成在一起，更能推动卫星导航产业的应用与发展。本文在分析卫星导航发展趋势以及在智能交通中应用的基础上，着重探讨了以交通空间信息为主的导航数据库数据的采集、处理与融合，并对卫星导航服务中关键问题之一的数据通信作了分析。     

从对地观测卫星到对地观测脑

21世纪以来,高分辨率对地观测卫星快速发展,对地观测系统由最初的单星模式发展为现在的轻小型卫星组建星座,实现了全天时、全天候、全方位的对地精细化观测。未来将对地观测卫星星座与通信卫星、导航卫星和飞机等空间节点通过动态组网,建立天基空间信息网络,以实现智能化空天信息的实时服务。为了进一步增强系统的智能化水平,提高系统感知、认知能力和应急响应能力,本文提出未来空间信息网络环境下对地观测脑（earth observation brain,EOB）的概念,对地观测脑是基于事件感知的智能化对地观测系统。详细介绍了对地观测脑的概念模型及需要解决的关键技术,举例说明了对地观测脑初级阶段的感知、认知过程。将来对地观测脑可以回答何时（when）、何地（where）、何目标（what object）发生了何种变化（what change）,并在规定的时间（right time）和地点（right place）把这些正确的信息（right information）推送给需要的人（right people）的手机或其他智能终端,全球用户可实时获得所需的任何数据、信息和知识。     

疾病预防控制地理信息平台的研制与应用

目前,针对浙江省的传染疾病疫情特别是甲型H1N1流感防治工作的迫切需求,利用地理信息系统紧急研制了"疾病预防控制地理信息系统",将空间定位、空间信息管理、空间信息分析技术和通信技术进行有机的整合,形成了全省的疾病疫情实时传输、处理和分析的信息系统.本文论述了该系统的研制方法,并应用在系统的实现过程中,在省级疫情的信息采集、管理、分析及其防治与监控措施的发布等方面发挥了重要的作用.     

一种面向空间信息网络的星地协同计算迁移方法

面向空间平台构建星地一体化的空间信息网络近年来成为信息网络建设的热点。传统的信息网络建设趋于流量驱动，以满足节点间的通信需求为主。空间信息网络的建设更着重于以应用业务中的任务为向导，牵引从通信资源到计算、存储资源的优化重组与协同服务。如何在应用任务与有限网络资源间形成联动机制，有效解决星上遥感数据存储、处理与传输能力受限的问题，是实现空间信息网络高效数据处理的关键技术问题。针对遥感数据星地协同处理的机制，在任务驱动的空间信息网络体系架构基础上，提出一种面向空间信息网络的星地协同计算迁移方法，建立了计算迁移的优化模型，提出了计算迁移的实现技术，通过案例仿真结果与分析，验证了该方法的可行性。     

空间信息与传感器网络课程建设实践探索

我国以物联网、云计算和地理信息产业为代表的产业战略对高等院校的专业人才培养提出了新的要求。在新地理信息时代多学科交叉中的大测绘科学快速发展的趋势下,空间数据基础设施需要利用实时空间信息供给和传感器网络改进监测、控制、态势感知和决策制定。武汉大学在此背景下已经面向空间信息与数字技术专业开设了空间信息与传感器网络课程。本文介绍课程建设意义与目标的基础上,详细阐述了课程内容、教学要求、参考资料和考核方法,最后总结了教学效果及存在的问题与建议。     

卫星导航用户观测数据实时模拟研究

针对卫星导航用户观测数据模拟具有高精度、高采样率、强实时性的要求,该文在研究卫星导航定位系统工作原理的基础上,建立了卫星导航用户观测数据实时模拟系统。详细论述了卫星导航用户观测数据模拟的原理、流程及所用到的数学模型。考虑到观测数据模拟的时间约束特性,将模拟系统划分为非实时层、弱实时层和强实时层3层结构,并采用多线程的处理方法。模拟算例结果表明:该系统具有正确性和可靠性,满足强实时性要求,适用于卫星导航用户观测数据模拟。     

基于无线网络空间信息服务调度研究

GIS应用与服务正在经历从有线到无线的发展过程。针对无线网络传输速率较低、网络延迟高等不足,本文论述了基于无线网络的空间信息服务以及服务调度技术,通过分析复合服务调度和动态服务调度处理,设计了无线空间信息动态调度和服务选择策略,并通过动态服务调度试验验证了该方法的可行性和有效性。     

主动空间信息服务技术研究

提出主动空间信息服务的概念,主动空间信息服务是网络条件下解决空间信息服务不同节点及其服务对象的分布性和空间信息服务的实时性要求之间的矛盾而提出的。为满足主动空间信息服务的需求,提出主动式地理信息系统的概念,并就主动式地理信息系统的体系结构、实现途径和关键技术进行了研究。实验结果表明,主动式地理信息系统可以有效地提供实时空间信息服务。     

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。     

地理空间分析及可视化分析研究

地理空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，是地理信息系统的重要功能之一。随着3S技术的融合和空间信息处理技术的发展和广泛应用，地理空间分析、空间数据挖掘和知识发现以及地学可视化已经成为空间信息处理的重要手段和关键技术。本主要论述了现有的地理空间分析方法，并讨论了基于地理空间分析的海量空间数据挖掘和地学可视化分析。     

地理空间信息在线网络服务及其关键技术研究

对地理空间信息在线网络服务的基本概念、主要特征和基本类型进行了论述,对网络地理信息发布、WebService、空间数据中心建设等地理空间信息在线服务的关键技术进行了分析和研究,介绍了武汉市在地理空间信息在线网络服务方面的应用和实践情况。     

面向任务的高分辨率光学卫星遥感影像智能压缩方法

随着对地观测系统以及空间信息网络的快速发展,中国已经建成星地一体化的对地观测系统。高分辨率遥感影像数据从GB级转向TB级,轻小型智能遥感卫星有限的带宽容量和存储空间都严重限制了遥感信息的智能实时服务,由此提出了一种面向任务的智能压缩方法。首先,基于遥感影像的数据特点以及轻小型智能遥感卫星星地数传的瓶颈,分析了传统在轨压缩算法的局限性,论述了面向任务的高分辨率光学卫星遥感影像智能压缩处理的重要性;其次,提出了基于珞珈三号01星平台面向任务的智能压缩方法,通过星上高质量成像和高精度几何定位获取观测区域;然后,根据不同的任务需求,利用信息提取模型获取感兴趣目标/区域;最后,利用压缩模型对该区域进行自适应码率分配来实现高倍率压缩任务,并生成码流文件回传到地面。针对不同的任务需求,合理分配码率,可通过该方法有效实现遥感影像的高倍率智能压缩。     

珞珈三号01星在轨处理技术及验证

遥感卫星在轨处理技术是推动遥感技术实现实时智能服务的核心环节。针对星上资源受限环境引起的系列处理难题及遥感数据实时处理与信息提取需求,本文首先构建了任务驱动的卫星遥感数据在轨处理框架,以任务需求为核心并协同星地资源建立基于感兴趣区域的星上处理技术体系;然后,面向不同任务层级和应用场景,给出了以位置信息为驱动的基础在轨处理模式、以目标/场景内容和变化事件为驱动的智能处理模式;最后,论述了适配星上资源受限环境的在轨处理关键算法,基于珞珈三号01星星上处理应用程序,验证了典型算法的在轨处理效果。在任务驱动和星地协同机制下,实现了在轨高精度定位、多类型影像产品快速生成、静动态目标信息实时提取及静态和动态影像高倍率近实时压缩。在轨处理显著提高了传统地面处理的效率,能够有效支撑后续卫星遥感实时智能服务。