宁津生院士：2015--2016测绘学科发展综合报告（下）

来源：中国测绘地理信息学会《2015--2016中国测绘学科发展蓝皮书》

作者：宁津生院士

本文由尊敬的中国工程院宁津生院士所写，为使文章阅读效果最佳化，勘测联合网编辑经过整理后与大家分享。由于文章篇幅较长，信息量大，故将全文分上、下两部分，上半部分《宁津生院士：2015--2016测绘学科发展综合报告（上）》主要讲述我国测绘学科近年的最新研究进展，下半部分主要内容对测绘学科的国内外研究进展进行比较。转载请在文章头部注明【勘测联合网】

三、本学科国内外研究进展比较

　　近几年，测绘学科无论是推动学科自身发展的基础与应用基础研究，还是与相关学科的交叉发展及新应用领域的拓展，均获得了显著成就，对社会和经济发展产生了重要影响。

　　我国在大地测量、时空基准与导航、大地参考系与数据融合、地球重力场等相关领域的基础与应用基础研究中取得了显著进步，保持与国际同步，甚至某些领域领先国际水平。

　　截至2014年年底，美国全球定位系统(GPS)星座有32颗卫星在轨，其中工作,31分别是GPS-2A卫星4颗、GPS-2R卫星12颗、GPS-2RM卫星7颗、GPS-2F卫星8颗。2014年，美国成功发,4颗GPS-2F卫星，加快了GPS星座的更新步伐。同时，美国也在研究增强GPS抗干扰能力的办法。此外，美国在嵌入式全球定位/惯性导航系统(EGI)、天文导航及增强型罗兰系统研究方面也有一定进展。自2011年俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)系统恢复满星座运行以来，俄罗斯每年都持续发射新的GLONASS卫星，以保证系统服务和全球覆盖。到2014年年底，GLONASS系统共有29颗卫星，其24颗卫星在轨工作,2颗GLONASS-K1卫星仍处于飞行测试阶段。到2014年年底，伽利略系统仍只4颗试验卫星在轨运行。印度区域导航卫星系统逐渐成形，分别于2014年4月4日和10月13日成功发射2颗IRNSS卫星，这是该系统的第2和第3颗卫星。日本加紧建造准天顶卫星系统，目前该系统已有1颗卫星发射升空。中国在2012年年底完成区域组网后，着力北斗系统应用推广，并与多个国家开展卫星导航领域的国际合作。同时，正在建设北斗全球系统，2015年7月25日，第18、19颗北斗导航卫星成功发射，并首次实现星间链路，标志着我国成功验证了全球导航卫星星座自主运行核心技术，为建立全球卫星导航系统迈进一大步。

　　GPS系统已成功应用于全球大地参考框架建立和维护中，北斗导航卫星系统(BDS)已具备区域导航定位能力，2020年服务范围将覆盖全球。北斗办正在加紧iGMAS建设，促进BDS地面及用户部分发展。BDS与其他GNSS系统和技术组合维护CGCS2000坐标系的相关研究具有一定的研究基础，但仍需进一步完善CGCS2000维持技术，精化相关模型。

　　IERS中心局建立的国际地球参考框架(ITRF)通过方差分量估计方法综合处理VLBI、SLR|GPS、DORIS等数据，SLR解和GPS解加权平均后获得给出ITRF原点，通过定义站点的历元坐标矢量和速度矢量来具体实现地球参考框架。虽然IERS不断积累各技术分析中心数据及分析策略改进，但是其国际地球参考框架ITRF给出的速度矢量都是线性数据，框架精度，尤其是在高程方向，仍无法满足密集高精度地球动态变化监测需求。我国利用全国基准站网、测绘基准工程和GNSS大地控制网数据，通过全国联合网解算、整体平差，获取中国大地坐标参考框架(CGCS2000)下点坐标和速度场，为实现高精度国家动态地心坐标参考框架的建立和维护奠定基础。

　　由于目前国际上仍在使用的地球基本几何物理参数和椭球参数是用1980测量参考系统GRS80来定义的，加之30年来地球动力学环境的改变，因GRS80有必要进行更新精化，国际上针对这一问题进行了广泛研究，包括确定精化W0、GM、J2值以及由IERS定期发布的ω值，还有最佳参考椭球参数的确定研究，目前已取得重要进展。随着卫星重力场模型的分辨率和精度有了突破性进展，平均海面高模型MSS和GNSS定位精度提高到厘米级或更优，构建高阶和超高阶地球重力场模型的理论、方法和技术日益成熟，全球高程基准的高精度统一也有望解决。

　　在全国大地水准面数值模型构建方面，我国目前精度最高的CNGG2013大地水准面模型精度在10~20cm，13个局部省市在厘米级精度上实现无缝衔接。国际上，USGG2012是为美国研制的最新一代大地水准面模型。美国大地水准面的构建在近20年内发展迅速，平均3年更新一次，精度从亚米级提高到3cm，分辨率从5′x5′提高到1′x1′，实现了高分辨率厘米级大地水准面的构建。2012年美国政府为美国国家测绘局主持实施的为期10年的GRAV-D计划斥资39亿美元，计划重建全美统一的高程基准，预计高程精度优于2cm。在细化计算理论与方法的基础上，美国20年间进行了大范围GPS/水准加密测量、重力加密测量，这些数据的获得大大提高了重力水准面的精度与分辨率。加拿大采用与美国相同的高程基准系统GNAVD88，先后研发的几代重力大地水准面模型如GSD91、GSD95、CGG2000、CGG2010等，均采用第二类Stokes-Helmer凝聚理论计算，其精度由最初的78cm提高至现在的13cm。欧洲大地水准面计算开始于20世纪80年代初期，与中国相同，欧洲也采用正常高系统。第一代似大地水准面EGG1精度为几分米。欧洲不断补充和扩展重力数据库，建立了高分辨率地形和重力异常格网模型，先后推出EGG94、EGG95、EGG96、EGG97等似大地水准面模型。

　　重力测量的范围由局部近地空间，扩展到全球和深空。对于重力场的观测也由静态发展到了动态。重力梯度仪研制方面Bell Aerospace Textron公司2010年采用BT67飞机验证航空重力梯度仪精度(2~3)E/200m。20世纪90年代，澳大利亚BHP Billion公司与Bell Aerospace Textron公司合作基于GGI技术开发了地质勘探的部分张量航空重力梯度测量系统FALCON AGG，另外三维重力梯度测量是Bell Aerospace 公司为美国海军Trident潜艇计划研究的一项秘密技术，梯度测量精度估计为每1km范围内0.5E。国内还没有用于测量重力梯度空间张量的仪器设备，但是高精度加速度计样机已达到0.2μg的水平，在高精度多级温控条件下加速度计的精度达到了2.3μg。超导重力仪方面，目前全球范围内唯一商业化的超导重力仪由美国GWR仪器公司研制，GWR型重力仪也被国际同行公认为是精度最高、连续性和稳定性最好的仪器。目前GWR的台站式超导重力仪提供了前所未有的宽频段分辨率和低于几个μGal/年的稳定性。目前国内在超导重力仪研究领域还是基本空白。我国于1998年开始研究自己的航空重力测量系统CHAGS，并于2003年在山西大同进行了测量实验，测量精度优于5mGal与国际水平相当。近年来才制造出我国第一套航空矢量重力测量系统样机，并在2007-2010年期间在江苏和山东等地进行飞行试验。

　　随着CHAMP、GRACE和GOCE卫星重力技术的发展，可以获取高精度的重力场和重力场时变信息，促进了重力的研究和应用发展。由于目前在运行的仅剩GRACE，但这并不意味着卫星重力研究的热度将会降低。目前美国国家航空航天局NASA已经开始着手下一代重力卫星任务GRACE在测量地球中、短静态地球重力场的同时能够更加精确地测量地球重力场的时变信息。同时欧洲空间局(ESA)也展开了下一代卫星重力计划E.MOTION(Earth system mass transportmission)的需求论证，我们国家下一代Post-GRACE卫星重力测量任务也在论证研究中，计划2020-2030年间发射。

　　在数据处理与地球动力学方面，国外研究机构近些年来取得的领先研究成果主要涉及大地测量数据处理理论、大地测量新技术开发、大地测量数据新应用等。在地球动力学方面，我国以大地测量与导航技术为手段，以数据处理为核心，以地球科学服务为宗旨，开展了固体潮、地球转动、地壳形变、冰川与海平面变化、地球构造和地震等相关领域的数据处理研究。在大地测量与反演方向，数据获取、模型构建、反演算法设计及地球物理解释等4个领域保持国际同步，尤其是在高频GNSS数据在自然灾害预警中的应用及InSAR技术在活动断层识别和监测等领域处于领先地位;在地震应用方面，在垂直向和水平向地壳形变监测、构造运动学和地球动力学、地震孕育机制和破裂过程、强地面运动监测和地震预警、地震孕育和发生等5个方面进展明显，尤其是在GNSS和(InSAR技术结合提取垂向运动和重力监测地震异常等方面。目前，数据处理与地球动力学领域在国内外的研究已十分充分，且在全球环境变化、经济发展、人类进步等领域发挥越来越大的作用。将国内外进行比较，我们与国际一流水平仍有一定差距，但在不断缩小中。近年来，随着国家对该领域的基础研究及其长远的学科应用价值越来越重视，我国有望在该学科领域整体达到国际水平。

　　在高分辨率遥感卫星研制方面，2014年8月19日，高分二号卫星在太原卫星发射中心成功发射升空，该星是迄今为止中国空间分辨率最高的遥感卫星，成功实现了全色0.8m、多光谱3.2m的空间分辨率以及优于45km的观测幅宽。该星的发射，一举将民用遥感卫星的分辨率提升至1m。同时，近几年通过“天绘一号”与“资源三号”的研制，国内工业部门对测绘卫星的要求和研制也有了更深的认识，在传感器设计、制造与标定方面的技术水平大幅提高。目前，国产更高分辨率以及更高精度的遥感测绘卫星，正处在设计研制过程中。而国外高分卫星的发展呈现以下特征：

一是光学遥感测绘卫星的分辨率和精度不断提高，代表者当属2014年8月14日发射的WorldView-3卫星，该卫星的分辨率代表全球商业遥感卫星的最高水平0.31m;

二是通过提高卫星机动性能及构建卫星星座，显著缩短遥感卫星的重访周期，如法国的SPOT6、SPOT7卫星，两颗卫星均具有1.5/6m(全色/多光谱)的高分辨率，60km的幅宽，而且SPOT6、SPOT7和两颗Pleiades卫星一起构成卫星星座，可以实现一天之内同一目标的重复观测;

三是微纳卫星在遥感领域发展引人关注;美国Skybox Imaging公司于2013年11月从俄罗斯发射首颗微小成像卫星SkySat-1卫星重约100kg，不但可以采集1m分辨率的影像，而且可以提供运动视频，该公司计划于5年内实现24星组网，具备每天全,3~5次重访的能力，且整个卫星星座成本不高于目前数字地球公司商业运行的最新大型成像卫星。

　　在高光谱遥感传感器研制方面，机载成像光谱仪商业化水平不断推进，应用领域持续拓展。近年来无人机高光谱遥感受到了业界人员的高度重视，体现了良好的技术优势和发展潜力。而EO-1Hyperion仍然是目前空间和光谱分辨率最高的星载成像光谱仪。以德国E年MAP、加拿大HERO、　美国H有spIRI、日本NHISUI等为代表的星载成像光谱仪研发工作持续推进，预计近几年内将会开始发射。我国在HJ-1A、嫦娥一号和天宫一号等探测系统中都安装了成像光谱仪，目前正在研制中的高光谱遥感卫星高分五号将在近两年内发射。

　　在SAR成像系统方面，德国宇航中心(DLR)发射的TanDEM-X双星编队系统，具有无时间干损及获取InSAR测高的最优基线长度的双重技术优势，其DEM质量达到相对高程精度优于2m，绝对测高精度为10m的DTED-3标准，其产品成为至今为止精度最高的全球DEM数据。同时，欧洲空间局和日本宇航局分别于2014年4月和5月发射的Sentinel-1a和ALOS-2 SAR卫星，具有最高分辨率1m，最大宽幅400m的观测能力，这将进一步拓展卫星SAR对地观测的研究和应用。此外，机载SAR系统因具有良好的机动性，可以在很大程度上弥补星载SAR系统的不足，又可以作为星载SAR的试验平台，其研制和应用也备受青睐。目前，国际上较为著名的机载SAR系统有德国宇航中(DLR)开发的E-SAR，美国JPL的UAVSAR系统，这些SAR系统在地形获取、地震应急测绘等领域获得了成功的应用。美国、加拿大和欧洲的多个国家已将多种型号的空基干涉合成孔径雷达应用于实际的地形测量，显示其精度高、效率高和成本低等优势。目前美国、德国、法国的实验室均已实现了0.1m分辨率的InSAR试验系统。我国首套机载多波段多极化干涉SAR测图系统(CASMSAR)，实现了1:5000~1:5万比例尺测绘。另外，地基SAR成像系统也逐渐成为一种弥补星载和机载SAR缺陷的观测手段。当前，国际上较为先进的地基SAR系统有意大利IDS公司研发的IBIS-L雷达干涉仪、瑞士GAMMA遥感公司研发的GPRI便携式雷达干涉仪等，国内外众多单位和学者已经利用这些系统对滑坡、露天矿边坡、冰川运动等展开监测和研究。

　　激光雷达(LiDAR)技术作为一种主动的遥感探测技术，按照应用目的不同，LiDAR系统有不同的区分。用于水深探测和浅海测绘的机载双色激光测深系统(双色激光雷达)，国际上主要有加拿大的CZMIL系统、SHOALS系统、瑞典的HAWK YEY系统等，我国暂时还没有自主研发的设备可替代。而用于地表三维信息采集的LiDAR系统相对丰富，如加拿大Optech产品、瑞士Leica产品、德国TopoSys产品及奥地利Riegl产品等。目前。国内已有20余套机载LiDAR设备。此外，用于其他目的的新型激光遥感仪器也发展迅速，如MABEL可用来探测海冰厚度；Fluorescence LiDAR用来探测大范围空气中粒子；SPML在532nm波长处有探测平行和垂直极化的频道，可以指出气溶胶和云颗粒的非球形；具有创新性的双视场的Raman LiDAR技术可用于反演云微光物理特性参数，同时通过后向散射系数还可以反演云底部高度。

　　在碳卫星发射方面，美国“轨道碳观测者2号”(OCO-2)卫星于2014年7月发射升空，该星主要任务是帮助确定二氧化碳在地球表面的哪些关键地点被排放和吸收，以帮助了解人类活动对气候的影响。我国在“十二五”期间也启动了“全球CO2监测科学试验卫星与应用示范”国家863重大项目。该项目以全球气候变化最重要的因子二氧化碳遥感监测为切入点，研制并发射以高光谱CO2探测仪/多通道云与气溶胶探测仪为主要载荷的全球二氧化碳监测科学实验卫星。该星计划于2016年发射，可以实现全球覆盖和高精度热点探测的互补。此外，其他国家也在逐渐加强碳卫星的研制和发射力度，如日本计划发射的GOSAT2卫星及德国计划发射的CarbonSat卫星等。

　　随着CCD相机、CMOS相机、激光扫描仪、360°全景相机的发展，移动测量系统近来发展迅猛。现在各主流移动测量系统都已将这些新型传感器集成到各自的平台上，包括美国Tribmbl、加拿大Optech均推出类似的系统。新型的Google街景也加入到移动测量技术行列，将传感器装载到人力车上，形成了一种新型的移动测量系统。国内陆基移动道路测量系统与国外几乎同时起步，多家单位均推出了集成相机、激光雷达及POS系统的车载移动测量装备。目前国内在移动测量技术领域的研发实力和技术水平与发达国家相比还存在一定差距，主要硬件需要进口、软件的商用化等问题亟待突破。

　　近年来，国内外学者都加强了对地图学与地理信息理论的研究。国内开展了地图哲学和地图文化的研究，注重地图学科的理论总结和对实践的指导;国外学者对个性化地图特点和地图学发展新的驱动力则予以了更多的研究和关注。有关中西方古地图的研究，2015年6月在北京召开了“一带一路中西方古地图文化交流研讨会”;在数字地图制图方面，各国地图制图界都在采用先进的数据库驱动制图技术和方法，进行地理信息的更新和地图符号化出版工作，多比例尺地图数据库动态更新、增量更新、级联更新、要素更新以及实体化数据模型建立正在实现，地理信息更新和地图符号化出版一体化已经实现。我国研究构建了一整套基于空间数据库驱动的快速制图技术，研制了一套基于1:5万、1:25万、1:100万数据库的地形图制图数据生产系统。近年来实施的1:5万基础地理信息数据库更新工程大幅度地提高了地理信息的现势性，在此基础上联动更新1:25万和1:100万数据库，初步形成了国家基础地理信息数据库动态更新技术框架，创建了基于数据库的增量更新生产技术方法与流程，使我国基础地理信息的质量和现势性居于世界先进水平。世界其他国家也在制定计划定期更新各自的基础地理信息，不断开展地理信息的深化应用，更加关注地理信息与相关领域专题信息的联合应用。

　　工程测量理论、技术与方法的发展与创新，同大型工程的新需求和硬件设备的进步有着密不可分的关系。随着信息技术的发展和国际交流的频繁，加上近30年我国社会经济的高速发展，为我国工程测量的发展提供了极好的发展机遇，促进了工程测量的快速发展。因此，我国的工程测量理论、方法的研究与应用与国外相比，整体上并不落后，在有些方面甚至处于国际领先水平。但在智能测量装备与商业化系统软件研制方面，与国外相比仍存在明显差距。

　　在我国高铁、大型桥梁、超长隧道、超高建筑、异形结构等(超)大型工程的陆续建设与建成，在控制网建立理论、放样技术、设备安装方面，积累了丰富的经验，整体上处于国际先进水平。例如在高铁测量中，通过对德国控制网技术的引进，结合我国实际，研究了一些新方法，例如CPⅢ中间法三角高程测量和CPⅢ三维网平差。

　　在国外，变形监测与数据处理主要采用智能全站仪及GPS进行各种工程的表面几何变形的自动化监测，对地面三维激光扫描技术进行的变形研究也逐步升温，如德国每年一次的地面三维激光扫描专题研讨会，就有较多的变形监测方面的研究。关于SAR技术，特别是地基SAR方面，在国际性的学术会议中都会有大量论文涉猎，但由于硬件和底层数据由国外控制，总体而言，国内研究与国外研究还有较大差距。国内目前利用智能全站仪和数据通信技术，在北京、上海、广州等多个大城市的地铁施工和运营过程中出现的结构形变实现了全天候的自动监测与预警，并在利用GPS和智能全站仪进行很多大坝和滑坡的自动化监测预警上取得了很多成果。基于SAR技术的变形监测等方面，由于该技术引进时间不长，没有核心硬件支撑，目前国内的研究主要集中在大坝、滑坡、建筑物、桥梁等工程的变形监测试验，通过试验中出现的问题并加以解决。

　　由于硬件制造的落后，地面三维激光扫描仪几乎全部来自于国外厂家，如Leica、Optech、Riegl等;相应地，对激光点云数据和处理关键技术的研究、随机软件研制及第三方的商业化处理软件，都存在较大差距。目前，在本领域主要是跟踪国际研究前沿。国内主要利用已有国外商业化软件进行实际产品制作，包括建模和成图。利用激光雷达的实际工程中，在点云配准、去噪、分割、特征提取、建模和与影像融合等一些关键问题上，我国学者提出了有价值的理论、方法与策略，如基于剖面特征和表面特征的建模策略、基于图像法的边界特征提取方法等。另外，一些具有自主知识产权的专用点云处理软件建设也初具规模，有待于完善。

　　我国在高端数据采集传感器的研发与制造方面，与国外还有很大的差距，如高精度、高性能的测量机器人、工业全站仪、数字水准仪、GNSS接收机、IMU、数码相机、激光雷达、陀螺仪、激光跟踪仪等都出自国外公司。我国所研发的新产品，大部分都是以集成为主，而其核心传感器，绝大部分还是依赖于进口。针对我国实际工程中的特殊问题，如变形自动化监测、设备几何检测等方面，国内研发了不少产品，如GJ-5型准高速动态轨检车和新型轨道几何状态测量仪--轨检小车，基本达到国外同类产品的技术要求，而且价格低廉;利用CCD相机和数字影像处理技术实现大坝引张线和垂线变化自动监测的引张线坐标测量仪和垂线坐标测量仪，精度在0.1mm，已应用于丹江口大坝变形监测中。

　　目前一些高精度的工业测量硬件和软件系统，如V-STAR工业摄影测量系统、激光跟踪系统、iGPS 测量系统及亚毫米级的高精度工业全站仪，主要来自于国外，其性能和精度较国内产品有明显的优势。近年来，国内相关单位研制了一些工业测量系统、软件和一些理论与方法，解决了我国工业测量中(如大型天线的质量控制,大型机组的安装调试、粒子加速器、武器装备的定位、工业零件的质量检测与安装)的技术难题，最新的研究主要是利用已有的工业测量技术针对具体工程，对理论和算法加以改进和创新。

四、 本学科发展趋势及展望

　　当前测绘与地理信息的科技手段与应用已从传统的测量制图转变为包含3s技术、信息与网络、通信等多种手段的地理空间信息科学。近年来，与移动互联网、云计算、大数据物联网、人工智能等高新技术加速融合的趋势继续加强，新应用、新业务加速出现，“大众化”趋势更为明显。从国际上看，以美国为首的发达国家仍然在测绘地理信息技术创新及应用中处于领先地位，并以其技术、资本等方面的优势加紧抢占我国市场，并对我国国家安全构成威胁。从国内来看，以企业为主体的创新体系加速构建。北斗卫星系统、卫星对地观测体系、现代化测绘基准体系、测绘地理信息处理、管理及服务等基础设施加速完善。不同领域地理信息数据共享、集成应用及产业化开发日趋活跃。传统的测绘技术条件下的数据生产型测绘转型升级为适应社会主义市场经济的测绘地理信息体制机制。随着“互联网+”战略的加速实施，地理信息作为基础数据，在各种“互联网+”领域发挥关键作用，为智慧城市、位置服务、商业智能、大数据、移动互联网等众多行业提供技术支撑。目前，依托国家地理信息公共服务平台“天地图”，通过建设全国测绘基准服务，打造“中国地理信息云”，推进“地理信息”，产生出新的地理信息能源，催生新的地理信息产品和新的服务。当前测绘学科发展可以总结为七个新趋势：

①无所不在。测绘学的数据获取将从空天地专用传感器扩展到物联网中上亿个无所不在的非专用传感器，无所不在的传感器将大大提高测绘数据的获取能力，测绘学的应用也是无所不在的，从专业用户扩大到大众用户。

②多维动态。无所不在的传感器网以日、时、分、秒甚至毫秒计不断产生时空数据，使得人们能以前所未有的速度获得多维动态数据，描述和研究地球上的各种实体和人类活动;智慧城市需要从室外到室内、从地上到地下的真三维高精度建模，基于时空动态数据的感知、分析、认知和变化检测在人类社会可持续发展中将发挥越来越大的作用。

③“互联网+”网络化。在越来越强大的天地一体化网络通信技术和云计算技术支持下，空天地专用传感器将完全融入智慧地球的物联网中，形成“互联网+”空间信息系统，将测绘学从专业应用向大众化应用扩展;原先分散的、各自独立进行的数据处理、信息提取和知识发现等将在网络上由云计算为用户来完成。

④自动与实时化。在网络化、大数据和云计算的支持下，测绘学有可能利用模式识别和人工智能的新成果来全自动和实时地满足军民应急响应用户和诸如飞机与汽车自动驾驶等实时用户的要求。

⑤从感知到认知。长期以来，测绘学具有较强的测量、定位和目标感知能力，而往往缺乏认知能力。在大数据时代，通过对时空大数据的数据处理、分析、融合和挖掘，可以大大提高空间认知能力。例如，利用多时相夜光遥感卫星数据可以对人类社会活动如城镇化、经济发展、战争与和平的规律进行空间认知;利用智能手机中连续记录的位置数据、多媒体数据和电子地图数据，可以研究手机持有人的行为学和心理学;地球空间信息学的空间认知将对脑认知和人工智能科学做出应有的贡献。

⑥众包与自发地理信息。在大数据时代，基于无所不在的非专用时空数据传感器和互联网云计算技术，通过网上的众包方式，将会产生大量的自发地理信息来丰富时空信息资源，形成人人都是地球空间信息员的新局面;但由于非专业特点，使得所提供的数据具有较大的噪声、缺失、不一致性及歧义等问题，引起数据有较大的不确定性，需要自动进行数据清理、归化、融合与挖掘，智能软件和开发工具的丰富将大幅提升信息服务的质量。

⑦面向服务。未来，测绘科学将发展成为一门面向经济建设、国防建设和大众民生应用需求的服务科学;从理解用户的自然语言入手，搜索可用来回答用户需求的数据，优选提取信息和知识的工具，形成合理的数据流与服务链，通过网络通信的聚焦服务方式，将有用的信息和知识及时送达给用户。地球空间信息服务的最高标准是在规定的时间内将所需位置上的正确数据/信息/知识送到需要的人手上。

多年来，地球空间信息学强调的是用各种手段和各种集成方法对地球及地球上的实体目标进行空间数据采集、量测、信息提取、分析、管理、显示和应用;在大数据时代，地球空间信息学正在形成和具有的上述七大时代特征，因此应及时地赋予它新的符合时代特征的新定义：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。

　　未来我国测绘与地理信息学科发展将大力促进基础测绘转型，将工作重点由以测绘基准的现代化建设、基础地理信息采集生产为主，向以测绘基准管理服务、基础地理信息管理更新和提供使用为主转变。进一步强化基础测绘服务的政府公共属性、权威性，使其成为我国位置服务业和地理信息应用的国家强制标准和基本法定依据。深化各级测绘地理信息部门之间共建共享和标准化工作，形成全国统一的测绘基准框架和数字地理空间框架，逐步实现全国基础测绘服务标准统一、运行机制科学、资源互联互通、管理应用政策协调一致。

在全国统一的测绘基准框架维护服务方面，继续完善现代化测绘基准框架基础设施，进一步优化国家卫星导航连续运行基准站、国家卫星大地控制网、国家重力基准网、国家测绘基准管理服务管理系统等的布局。创新测绘基准框架建设和维护服务模式，统筹规划国家和地方卫星定位连续运行基准站网的建设和运营，强化资源共享、合作和整合，加强测绘基准服务机构和管理应用制度建设，形成定位精准、功能完备、服务高效、分级管理的现代化测绘基准框架综合服务体系。数字地理空间框架建设将打破现有分级管理体制，从国家和地方基础地理信息数据库中提取应用频次高、应用领域广的地理要素数据，推动其融合整合，模糊比例尺和分级分类，形成综合性强、应用面广、标准化程度高的数字地理空间框架。数字地理空间框架体现政府权威公共服务特征，满足用户最基本的服务需求，涵盖地形、地名、境界、水系、交通等矢量地理要素数据库，以及综合地名地址数据库、多尺度正射影像数据库、数字高程模型数据库等。合理调整国家、地方基础地理信息采集处理分工及组织模式。地理信息资源开发建设将完成海岛(礁)测绘工程建设任务，同时开展我国边境地区地理信息资源开发建设和我国近海海域海底地形及滩涂测绘调查工作，推动我国陆地水下地形测绘和监测工作，实施全球地理空间信息基础设施建设工程，并开展海洋地理信息资源开发建设战略研究。地理国情监测将完成第一次全国地理国情普查任务，全面总结地理国情普查技术成果，着力形成地理国情普查监测规范技术流程、技术标准、成果体系和相关管理制度，形成规范化地理国情监测业务能力。研究地理国情监测规划计划管理和投入政策，合理划分国家和地方职责分工，形成地理国情监测业务体系。继续推进地理国情监测与区域发展总体战略、主体功能区战略的融合，形成稳定机制。

在应急测绘方面，建立应急测绘保障服务体制机制，完善反应迅速、运转高效、协调有序的应急测绘保障体系。健全部门间应急协作共享机制，强化信息互联互通，实现应急业务联网协同，最终形成国家应急测绘业务体系。加快实现数字城市由以建设为主向以全面应用为主转变，建立健全数字城市长效运行机制，加快开展智慧城市地理空间框架和时空信息云平台建设，加快推动测绘成果社会化应用。

　　未来5年注重对现有技术体系进行网络化、信息化、智能化改造，满足地理国情监测、应急测绘等业务生产服务的需要，强化生产与服务的协同能力。加强地理信息获取体系建设，深入开展“北斗”系统的应用，加紧研究测绘地理信息领域北斗卫星导航系统应用业务类型、规范化产品和服务，建设北斗卫星导航系统测绘应用专门机构，制定急需的卫星导航定位基准站系列标准，加速“北斗”系统与测绘地理信息生产服务的融合。整合国内国外、军队地方资源，强化卫星遥感资源的综合利用。建立卫星遥感应用产品对全国测绘生产服务一线的分发服务机制，理顺卫星测绘应用与卫星运营单位、各类卫星主用户以及各地测绘地理信息部门之间的业务关系，提高航空遥感能力，完善地理国情监测地面网络基础设施。进一步加强部门间信息共享，强化与百度、搜狐等各类企业的合作，充分利用大数据等新技术提高地理信息获取水平。不断提高信息处理能力，大幅度提高卫星遥感、卫星定位、航空遥感及地面测绘等多源数据的综合处理分析能力。研究探索基于大数据技术，利用志愿者信息、互联网数据等进行地理信息数更新的方法和机制，并形成相应的业务平台。完成国家应急测绘保障能力建设项目，形成主要由现场快速航空应急测绘、应急快速处理、应急测绘成果快速共享、应急前线快速保障服务等组成的规范化应急测绘业务流程及多类型服务产品体系。加快推进测绘地理信息部门信息化。进一步加强“天地图”服务能力建设，以“天地图”为基础打造地理信息网络化服务体系，实现测绘与地理信息部门服务方式的根本转变。坚持“天地图”公益性服务导向，全面整合各类地理信息资源，以线上、线下、定制等多种方式提供综合地理信息服务。加大“天地图”应用推广力度，推动有关部门和社会各界以“天地图”为基础地理信息平台，开发专题应用，共享和交换专题信息。结合国家陆路、海上丝绸之路的建设，率先在相关国家推广“天地图”服务。与此同时，切实转变观念，将测绘地理信息工作的关注点从以生产为主转变为以服务为主，扭转目前重视地理信息采集处理、不重视地理信息资源开发利用的局面。搭建服务新格局，认真梳理、统筹规划测绘地理信息公共服务，着力形成由基本比例尺地图服务、基础地理信息标准数据服务、地理国情监测服务、应急测绘服务、测绘基准服务和高精度定位导航服务等为主要内容的公益性服务。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，大力发展地理信息产业，引导市场主体为大众生活提供更加丰富的服务，形成以按需、多样、丰富为特征的地理信息综合服务格局。深入开展需求分析，适时调整服务内容，持续改善服务质量。提供多元化地图服务，完成国家大地图集研究编制。丰富公益性标准地图种类，编制小语种和少数民族语言地图。开展新型地图产品和服务的研究与应用。建设古地图资源目录库和图库。编制新中国成立70周年等展示国家历史性变化和辉煌成就的地图产品。

　　未来5年，对基础测绘的技术、业务、管理等方面的变革基本完成，形成新型基础测绘;地理国情监测、应急测绘实现业务化运行服务，并实现与经济社会其他领域的高度融合;地理信息产业高度发达，自主创新能力，应用服务能力大幅提高，成为我国经济结构的重要组成部分和人民群众日常生活必需的服务。测绘地理信息生产服务实现高度网络化、信息化、智能化和社会化。科学合理的测绘地理信息事业总体布局基本形成，按需、灵活、泛在的测绘地理信息服务全面实现。

参考文献

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