新年伊始,測繪科技工作捷報頻傳。在中共中央、國務(wù)院1月9日隆重舉行的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )上,武漢大學(xué)對地觀(guān)測與導航技術(shù)團隊榮獲國家科技進(jìn)步獎創(chuàng )新團隊獎,6個(gè)測繪地理信息科技項目榮獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。
這是國家測繪地理信息局大力實(shí)施“科技興測”戰略結出的碩果,更是全行業(yè)廣大科技工作者焚膏繼晷、刻苦攻關(guān)的結晶。他們以勇于追求真理、執著(zhù)科學(xué)探索的精神和韌勁,瞄準國際測繪科技前沿,取得了一批具有世界先進(jìn)水平的創(chuàng )新成果,為測繪現代化、信息化發(fā)展插上了騰飛之翼。
把我國衛星定位帶入“厘米時(shí)代”
借助海上北斗高精度地基增強系統,實(shí)現了在任何天氣條件下,向渤海地區航行的船舶提供實(shí)時(shí)厘米級定位和分米級導航服務(wù)。由武漢大學(xué)對地觀(guān)測與導航技術(shù)創(chuàng )新團隊開(kāi)發(fā)的此項技術(shù),將我國衛星定位帶入“厘米時(shí)代”。
這支創(chuàng )新團隊在李德仁、劉經(jīng)南、龔健雅3位院士帶領(lǐng)下,憑借多年在對地觀(guān)測與導航技術(shù)領(lǐng)域的聯(lián)合攻關(guān)和協(xié)同創(chuàng )新,榮獲2014年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎創(chuàng )新團隊獎,使武漢大學(xué)成為繼清華大學(xué)后第二個(gè)獲此獎項的教育部高等院校。
“要建立自己的科技創(chuàng )新體系,面向學(xué)科前沿,服務(wù)國家需求,要勇敢地走自己的路?!眻F隊始建于國家測繪地理信息局1989年支持成立的測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室,25年來(lái)一貫堅持上述科研宗旨。圍繞航空航天攝影測量、精密空間定位、遙感信息處理、空間信息系統、3S集成等研究方向,完成了一系列國家“973”“863”等科研項目,解決了很多軍用民用領(lǐng)域重大應用方面的實(shí)際問(wèn)題。
我國測繪事業(yè)的大發(fā)展,給他們帶來(lái)了大顯身手的機會(huì )。在資源三號測繪衛星項目中,他們首創(chuàng )了測量誤差處理與可區分性原理,解決了測量學(xué)的百年難題,并在核心元器件受限的條件下,將資源三號衛星地面無(wú)控制點(diǎn)精度從300多米提高到10米以?xún)?;在天地圖項目中,他們提出了面向對象地理信息系統理論模型,研制出GeoStar、GeoSurf、GeoGlobe等系列軟件,為天地圖提供了核心支撐平臺,使我國成為全球第二個(gè)能夠提供數字地球系統服務(wù)的國家;在衛星導航定位系統研究中,他們提出了航天器快速精確定軌理論,研制了北斗及全球各類(lèi)導航衛星精確定位及服務(wù)系統,將定軌精度從5至10米提高到2至3厘米。在雷達干涉測量我國東部城市下沉的研究中,他們將形變測量的精度提高到2-3毫米/年。
25年勵精圖治,這個(gè)團隊從10人發(fā)展到78人,先后培養了兩名中科院院士、兩名工程院院士、7名長(cháng)江學(xué)者、3名國家杰出青年基金獲得者、5名973首席科學(xué)家,成為一支具有國際影響力的科研力量。
攻克西部困難地區測圖難題
2014年5月8日,在瑞士日內瓦舉辦的世界地理信息論壇上,中國西部1:5萬(wàn)地形圖空白區測圖工程榮獲世界地理空間信息杰出工程獎。國際權威人士對中國測繪人縱橫世界屋脊,創(chuàng )新解決一系列技術(shù)難題,完成200萬(wàn)平方公里1:5萬(wàn)地形圖測圖給予高度贊賞。此次西部測圖工程技術(shù)體系及其應用榮獲國家科技進(jìn)步二等獎,同樣表達了黨和人民對參與項目研發(fā)的數百名科技工作者的褒獎與敬意。
西部測圖區域橫跨青藏高原生命禁區、南疆沙漠“死亡之?!?、橫斷山脈高山密林。完成這一世界級工程,面臨著(zhù)測圖量大、施測面積廣、外業(yè)布控難等諸多難題。中國測繪科學(xué)研究院聯(lián)合國內優(yōu)勢單位集中力量開(kāi)展攻關(guān),攻克了大范圍稀少控制點(diǎn)遙感影像精確定位、西部復雜環(huán)境地形數據自動(dòng)提取、西部特色地物要素遙感判讀等11項技術(shù)難關(guān),解決了地形困難區域外業(yè)控制測量、大范圍衛星影像高精度立體測圖、遙感影像智能解譯、人身安全保障4大難題,研發(fā)了具有國際領(lǐng)先水平的測圖生產(chǎn)技術(shù)平臺。
西部測圖工程的開(kāi)創(chuàng )性與艱巨性,為我國測繪科技工作者瞄準前沿、自主創(chuàng )新提供了廣闊舞臺。經(jīng)過(guò)5年艱辛探索,成功實(shí)現5個(gè)首創(chuàng ):首次采用稀少控制技術(shù)進(jìn)行大范圍影像測圖,解決了外業(yè)控制難題;首次采用大范圍衛星立體影像進(jìn)行1:5萬(wàn)地形圖測圖;首次自主研制了機載雷達測圖系統,解決了云霧覆蓋地區測圖難題;首次研制了安全監控系統,保障作業(yè)人員安全;首次在西部地區開(kāi)展大范圍地表覆蓋、影像地形圖和暈渲地形圖測圖。
不僅如此,工程構建的西部測圖技術(shù)體系還廣泛用于應急測繪保障、地理國情監測等領(lǐng)域,并成為我國信息化測繪技術(shù)體系的重要組成部分,推動(dòng)了全行業(yè)測繪生產(chǎn)方式的轉型升級。
從模擬地圖修測到信息化更新的跨越
2013年暮春,一條重磅新聞通過(guò)中央媒體向世人宣告:全國1:5萬(wàn)數據庫首次實(shí)現每年更新一次、每年發(fā)布新版,我國基礎地理信息數據庫更新技術(shù)水平及數據現勢性達到國際領(lǐng)先水平。
這一開(kāi)創(chuàng )性工程的成功實(shí)施,依托的正是國家基礎地理信息更新技術(shù)體系。這一體系的建成,使我國實(shí)現了從傳統模擬地圖修測到信息化更新的革命性轉變。該項目榮獲2014年度國家科技進(jìn)步二等獎,實(shí)至名歸。
針對地理信息數據大范圍快速更新、跨尺度規?;s編更新、大型地理信息工程質(zhì)量控制等一系列世界性難題,項目首創(chuàng )了影像與現勢資料有機融合的基礎地理信息變化測定、基于自動(dòng)綜合的跨尺度縮編更新、基于要素關(guān)系的數據質(zhì)量自動(dòng)化檢核技術(shù),實(shí)現了多類(lèi)型、多尺度、多版本數據集成管理,從根本上改變了我國地理信息更新能力滯后的被動(dòng)局面,顯著(zhù)提升了測繪服務(wù)保障能力。
利用項目成果,我國對1:5萬(wàn)數據庫進(jìn)行了全面更新,新的數據庫精度更高、規模更大、內容更豐富、現勢性更強,成為各行各業(yè)廣泛使用的權威空間信息載體。同時(shí),全國1:5萬(wàn)數據庫“一年一版圖”的目標也由夢(mèng)想變?yōu)楝F實(shí)。這是我國地理信息資源建設的一個(gè)里程碑,極大提高了地理信息數據的時(shí)效性、實(shí)用性、準確性,為測繪地理信息更好地服務(wù)大局、服務(wù)社會(huì )、服務(wù)民生夯實(shí)了根基。
以項目技術(shù)成果和數據成果為載體,測繪地信部門(mén)向中辦、國辦及20個(gè)部委和各省市區政府、上千家單位提供了上千TB數據和上千萬(wàn)幅地圖,廣泛用于經(jīng)濟建設、社會(huì )發(fā)展和國防安全,在全國水利普查、土地二調、地理國情監測等重大工程中發(fā)揮了重要作用。
測繪科研成果豐碩迸發(fā)驚人能量
今年測繪地理信息獲獎項目有一個(gè)突出特點(diǎn)——行業(yè)單位完成項目獲獎率大幅提升。這表明,全行業(yè)廣大科技工作者將智慧匯聚到創(chuàng )新的大潮中來(lái),針對行業(yè)重大共性關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展攻關(guān),取得豐碩成果。
廣域實(shí)時(shí)精密定位關(guān)鍵技術(shù)與應用項目,解決了廣域與區域融合、導航衛星軌道與鐘差實(shí)時(shí)精確修正、高精度終端集成定位等難題,研制了廣域實(shí)時(shí)精密定位數據處理系統,實(shí)現了全國范圍廣域高精度實(shí)時(shí)定位服務(wù),打破了國外壟斷。成果在我國北斗導航系統中得到應用,首次實(shí)現了厘米級實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位和米級差分導航,為北斗地基增強系統的總體方案設計和系統研發(fā)提供了重要支撐。
機載高精度位置姿態(tài)測量系統關(guān)鍵技術(shù)及應用項目,針對我國高分辨率航空遙感技術(shù)瓶頸,突破了高性能光纖陀螺、高精度慣性測量、位置姿態(tài)測量等多項關(guān)鍵技術(shù),使我國機載X波段干涉合成孔徑雷達成像高程精度從3米提高至0.27米。應用該成果首次測繪了釣魚(yú)島等無(wú)人海島(礁),在雅安地震應急救災中第一時(shí)間獲取了震區拼接影像圖,為救援指揮提供了重要參考。
南海及周邊地區遙感綜合監測與決策支持分析項目,構建了適用于多平臺、多尺度遙感監測的南海珊瑚島礁地貌分類(lèi)體系,建成了陸海兼備、歷史與現狀統一、自然與人文融合的南海綜合數據庫,研發(fā)了南海綜合決策支持分析平臺,形成了南海及周邊地區長(cháng)時(shí)間序列、全覆蓋的對地觀(guān)測數據集與遙感信息產(chǎn)品集,為我國維護南海海洋權益提供了決策支持。
地球系統科學(xué)數據共享國家平臺構建、關(guān)鍵技術(shù)與應用服務(wù)項目,攻克了分散、多源、異構地球系統科學(xué)數據關(guān)鍵技術(shù),由1 個(gè)總中心、14 個(gè)分中心構成的一站式地球系統科學(xué)數據共享國家平臺實(shí)現業(yè)務(wù)化運行,建立了涵蓋5 大圈層18 個(gè)學(xué)科的地球系統科學(xué)數據庫,以及聯(lián)結美國、俄羅斯、歐洲等國家和地區的國際數據交換網(wǎng)絡(luò ),提升了我國地學(xué)數據共享的國際影響力。