地震大地测量学五十年——对学科成长的思考

基于21世纪地球科学发展战略,从科学方法论和科学文化的视角,反思学科发展中可能存在的几个问题：观测理论与技术的“引擎”作用;观测数据挖掘与理解;多尺度动力系统模拟;推进预测进步;学科框架与科学认知途径等。     

人群动态的观测理论及其未来发展思考

在“新冠”肺炎疫情发展过程中,人群动态的观测理论研究与应用受到了国内外许多研究人员和民众的重点关注,特别是公共卫生学、临床医学、地理学、公共管理学等多学科交叉,探索科学的疫情动态监测、精准防控、准确预测与有效应对等方面的理论与方法。本文首先系统介绍人群动态的观测理论研究背景和意义,概括地描述其核心的3个问题（观测其如何变、分析其为何变、控制其如何变）,从信息地理学、测绘学等领域角度阐述人群动态的观测理论研究意义及其学科价值。接着,围绕人群动态的观测与时空应用,本文阐述地理时空大数据背景下人群动态的关键观测理论框架（如基础时空理论、时空定量与综合观测理论、时空过程优化理论等）,及其所存在的瓶颈问题和发展需求。然后,结合未来理论研究与关注变化,阐述了4个典型的人群动态观测理论趋势变化,包括：数字化社会治理与公共安全/卫生应急等需求驱动下的精细化观测、公共利益至上与个人保护最大化兼顾下的差异化观测、对人观测与对地观测的集成化观测理论发展、高阶需求层次管控与服务的人群动态观测理论突破。最后,本文强调在多学科交叉背景下,指出重点发展人群大数据感知、多空间精细化观测、人地系统化建模等方面的基础理论与方法,实现差异化、集成化、层次化的对人观测,系统支撑面向地学的研究与时空应用,科学支撑不可逆的管理、控制、服务等社会治理现实应用决策。该方面理论研究,将对“新城镇化”、“美丽中国”、“人工智能”、“新基建”等国家战略中城市和区域的绿色、高效、智慧与可持续发展等都有重要支撑作用。     

知识创新工程中地图学学科规划若干问题

 在中国科学院地理科学与资源研究所的知识创新工程中,地图学是一门十分重要的学科。本文就知识创新工程的地图学的学科规划中的几个问题进行分析和讨论。文中首先阐述了地图学学科规划的指导思想,即继承深厚的学科积淀、追踪国际热点和前沿、超越和创新、理论-技术-产业化紧密结合。随后作者讨论了地图学的国家目标和科学目标,对地图学的主要创新方向及其领域前沿科学问题进行了深入的叙述,同时也涉及到了创新基地内外一体化的组织管理体系的设想。最后,本文从“多层次的创新成果展望”和“地球科学中永远年青的横断型学科”两方面对地图学的未来发展前景作了展望     

全球30m地表覆盖遥感数据产品-Globe Land30

在国家863重点项目支持下,我国成功研制出全球30 m地表覆盖数据产品Globe Land30。该成果包括2000基准年和2010基准年两期,有耕地、森林、草地、灌木地、湿地、水体、苔原、人造地表、裸地和冰雪十大类型,第三方评价总体精度为83.50%。2014年9月22日,中国政府将其赠送给联合国使用,是中国向联合国提供的首个全球地理信息产品。该成果成为全球变化和可持续发展研究的重要科学数据,目前已有近120个国家的用户下载使用,推动了国际对地观测与地理信息的开放共享,彰显了中国负责任大国的形象。本文主要介绍了Globe Land30产品的技术创新、精度评价与成果应用。     

特大自然灾害的综合观测和预测方法的探索

大地震和特大暴雨等特大自然灾害具有很强的突发性和破坏性。地震的临震预报和特大暴雨的预报依然是世界性难题。近20～30年来国内外科学家明显加强了多学科的交叉,从多角度探讨特大自然灾害发生机制及预测的理论和方法,并取得了初步的进展。本文集中讨论了这些方法及其综合集成分析。研究表明,这些新方法对特大自然灾害预测预报提供了新的思路,但绝大多数新方法仍处于萌芽的探索阶段,其预测预报的机理和综合使用的途径和前景尚有待进一步研究,使这些方法成为成熟的预测预报方法并努力使其成为成熟的业务预报系统中的组成部分。     

前兆异常区地震危险性概率的评估方法

讨论了根据前兆观测估计地震危险性概率的问题,给出了单学科观测异常区和多学科观测异常区地震的危险性概率的评估方法。利用３ 个先验概率值,即地震背景概率—Ｐ（Ｂ）、孕震条件下某学科观测发生异常的概率—Ｐ（Ａｉ／Ｂ）、非孕震条件下某学科观测发生异常的概率—Ｐ（Ａｉ／Ｂ）,就可计算：①异常区有震概率（也称有震报准概率）Ｐ（Ｂ／Ａ） 或Ｐ（Ｂ／ ∩ｎｉ＝ １Ａｉ） 和异常区无震概率（也称虚报概率）Ｐ（Ｂ／Ａ） 或Ｐ（Ｂ／ ∩ｎｉ＝ １Ａｉ）;②非异常区有震概率（也称漏报概率）Ｐ（Ｂ／Ａ）或Ｐ（Ｂ／ ∩ｎｉ＝ １Ａｉ）和无异常无震概率（也称无震报准概率）Ｐ（Ｂ／Ａ） 或Ｐ（Ｂ／ ∩ｎｉ＝ １Ａｉ）。通过几组模拟数据的计算,可初步得出结论：①对于单学科观测,降低非孕震异常概率,即减小干扰,可提高报准概率;②多学科观测同时出现异常,将提高报准概率,但漏报概率也将显著增加。     

利用IP传输技术改造武汉数字遥测地震台网系统

介绍如何利用IP通讯协议,通过Internet网络,实现改造地震台站观测设备与武汉数字遥测地震台网系统的信息集成。改造后的武汉数字遥测地震台网系统,提高了数字化资料高效性,满足了科学传递运行模式的需求,降低了台网传输故障率,减少了后期维护的人力和物力的投入。     

论空天地一体化对地观测网络

空天地一体化对地观测网不仅是最具发展前途的高新技术领域之一,也是保障国家安全、经济社会发展的重要基础设施。本文首先全面论述了对地观测网研究的主要理论问题、关键技术、发展现状和趋势;然后,介绍了国产卫星遥感数据的一体化综合快速处理技术,在此基础上论述了广义空间信息网格的概念和内涵;最后指出,需以提供快速、精确和实时的空间信息服务为目标,加快开展对地观测网的理论与技术研究,推进数字地球走向智慧地球的转变。     

中国地壳运动观测网络

中国地壳运动观测网络（CMONOC）是以全球卫星定位系统（GPS）观测技术为主，辅之以甚长基线射电干涉测量（VLBI）和人卫激光测距（SLR）等空间技术，结合精密重力和精密水准测量构成的大范围、高精度、高时空分辨率的地壳运动观测网络。它是一个综合性、多用途、开放型、数据资源共享、全国统一的观测网络，具有连续动态监测功能。网络的科学目标以地震预测预报为主，兼顾大地测量等其他需要。该工程1997年开始建设，2000年12月全面完成，产生了良好的社会与经济效益。     

山东省地理国情信息综合统计分析技术与实现

地理国情统计分析工作是地理国情数据向地理国情信息、地理国情知识乃至决策智慧转化与提升的重要方法与技术手段。鉴于地理国情综合统计是一项计算密集型、知识密集型、学科交叉的复合型工作,难度大、牵涉面广,目前省级尺度工作开展需进行多项关键技术研究与攻关。该研究从基于指标模型自由组合及统计分析范围自由选择的地理国情信息统计分析计算、基于一致性哈希高容错性算法实现地理数据的高效运算、基于统计知识库的统计分析专题地图快速精细化制图模式、基于归一化方法实现统计分析主题指标分级评估体系等4个方面关键技术入手,创新性的完成山东省地理国情信息综合统计分析工作,取得了软件系统、指标模型、报告、专题图等多项成果。成果在多个政府部门与科研机构得到应用,为部门、科研机构相关处室业务整合与统筹规划,宏观数据对比分析,量化决策向大数据决策转变等提供有力技术支撑和可靠依据。