建设卫星测绘应用体系 提升测绘地理信息保障服务能力

来源:国家测绘地理信息局门户网站 时间:2016-09-30 08:18:17

  ——全国卫星测绘应用工作报告

   国家测绘地理信息局副局长 李朋德

  (2016年5月29日)

宋超智副局长,各位代表,同志们:

  大家上午好!

  受库热西局长委托,下面由我向会议作全国卫星测绘应用工作报告。

  一、我国卫星测绘应用工作成绩显著

  在党中央、国务院的坚强领导下,在国家有关部门、地方党委政府和社会各界的关心支持下,国家测绘地理信息局贯彻“四个全面”战略布局,聚焦国家战略需求,围绕事业发展大局,攻坚克难,锐意进取,大力推进卫星测绘应用工作,卫星测绘应用能力显著提升,我国1:5万比例尺光学卫星测绘水平迈入世界先进行列,有力促进了事业转型发展。

  (一)国家局党组高度重视卫星测绘应用工作

  上世纪末以来,国家局党组审时度势,充分认识到卫星测绘应用工作对于经济社会发展、国防建设、国家安全以及测绘地理信息事业转型发展的重要意义,与国家发改委、财政部、国防科工局以及军方等相关部门积极沟通、密切合作、深入谋划、精心组织,着力推动测绘卫星从无到有,推进卫星测绘应用能力由弱到强、从依靠国外到自主可控,促进我国卫星测绘应用工作健康、有序发展。

  “十五”、“十一五”期间,国家局牵头组织开展了测绘卫星与卫星测绘发展规划和一系列技术论证。2008年3月,经国务院批准,我国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星——资源三号卫星工程正式立项启动,开启了我国自主航天测绘新时代。“十二五”以来,局党组超前谋划、主动作为,与相关部委加强沟通、积极争取,测绘卫星发展规划纳入了国家民用空间基础设施中长期规划,计划到2020年,我局作为牵头主用户的资源三号03星和高分七号科研星成功发射并运行,作为主用户的L波段差分干涉SAR星、高分多模卫星、碳监测卫星发射,资源三号04星、高分七号业务星以及X波段双天线干涉SAR星立项实施,重力梯度测量卫星开展研究论证。

  2014年3月,为贯彻党中央、国务院关于军民融合发展的重大战略决策,落实《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》和《国家卫星导航产业中长期发展规划》,我局印发了《关于北斗卫星导航系统推广应用的若干意见》,加快推进北斗卫星导航系统在民用领域的产业化发展。

  (二)卫星测绘体系建设实现跨越发展

  2012年1月9日,资源三号01星成功发射,将国产卫星几何定位精度从数百米提高到10米,打破了国外技术封锁和数据垄断,国产卫星高精度立体测图实现“零”的突破,测绘地理信息人企盼已久的“飞天梦”终于实现。去年11月,资源三号02星正式立项,但实际研发工作已经开始了四年,为此要感谢航天科技集团公司的担当。现在,资源三号02星即将发射升空,实现我国立体测绘卫星双星组网运行,大幅提升卫星测绘保障能力。目前,高分七号卫星已经立项实施,预计2018年发射;我局作为主用户的高分多模卫星、L波段差分干涉SAR卫星、碳监测卫星正在立项;X波段双天线干涉SAR卫星等进入论证阶段;北斗卫星导航系统已实现了亚太地区高精度定位服务,我国卫星测绘进入自主多类型多分辨多星时代。

  与此同时,我国陆续发射了北京一号、资源一号、天绘一号、高分一号、高分二号、北京二号、吉林一号等多颗可用于测绘的光学遥感卫星,其中高分二号卫星的发射运行标志着国产遥感卫星进入亚米级高分时代。随着国家民用空间基础设施中长期发展规划的推进,我国对地观测进入全面发展的新时期,卫星测绘应用工作步入了发展“快车道”。

  (三)卫星测绘应用成效显著

  在卫星测绘遥感领域,“十二五”以来,尤其是资源三号卫星发射以来,国产卫星测绘成果在基础测绘、地理国情普查与监测、重大测绘工程、地理信息产业、应急测绘等领域得到广泛应用,使我国基础地理信息更新能力提高2倍以上,全面实现了国家局提出的“天地图”国内影像服务国产化率90%的目标要求。为国土、农业、水利、交通、环保和减灾等众多行业1800多家用户提供了覆盖面积累计超过1.92亿平方千米的卫星影像产品与服务。截至2016年4月30日,资源三号卫星在轨飞行1573天,接收原始数据6920轨,原始数据总量达1076.35TB,已实现中国境内陆地国土面积99%的有效覆盖。全球有效覆盖范围7241万平方千米,其中亚洲、大洋洲和南美洲有效覆盖均达到62%以上,具备开展全球测图的数据和技术基础。在第一次全国地理国情普查工作中,获取了覆盖全国核准任务区的全部影像数据。另外,资源三号卫星影像已在土地督察、土地出让审计、林业资源调查、地质环境监测、水土保持监测、防灾减灾、导航地图更新等领域得到了广泛应用。加强卫星测绘军民融合,与天绘系列卫星开展数据共享,累计提供资源三号卫星影像9500景。多次开展资源三号卫星与天绘系列卫星的联合检校工作。

  在卫星导航定位领域,北斗卫星导航系统应用飞速发展,北斗芯片相继投入市场。基于北斗卫星导航系统建立的地球参考框架将为我国测绘、航天以及其它行业应用与科学研究提供可靠的地球参考框架。北斗卫星导航服务系统已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象预报、减灾救灾和公共安全等领域,产生了显著的经济社会效益。为规范卫星导航定位基准站建设与管理,我局积极与军委联合参谋部战场环境保障局、国家保密局等有关部门沟通协调,印发了《卫星导航定位基准站建设备案办法(试行)》,制定了兼容北斗通用要求的《全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范》等标准。北京、天津、广东等16个省(区、直辖市)相继推出了推进北斗导航与位置服务产业发展的方案或规划。上海、武汉、南京、青岛、中山、江门等地方政府建立了北斗卫星产业园高新技术开发区,出台了优惠政策吸引北斗卫星高新企业落户。

  在卫星测绘国际合作方面,我国卫星测绘成果已走出国门,并创造显著社会经济效益。资源三号卫星已向澳大利亚、美国、德国等30多个国家和地区提供了2000余景影像用于森林火灾监测等工作。《美丽地球新视角》裸眼立体影像地图集获得第27届国际地图制图大会最佳作品奖。我局积极参与地球观测组织(GEO)的活动,推进卫星测绘数据共享与科学研究。开发的全球地表覆盖30米分辨率数据,成为全球共享的珍贵数据,由张高丽副总理代表中国政府赠送联合国,服务全球可持续发展。利用资源三号卫星数据开展了湄公河、加勒比地区等多个国外卫星测绘应用服务。中国北斗卫星导航系统已经实现亚太地区的全覆盖,正在形成全球位置服务能力。

  (四)卫星测绘技术取得重大突破

  国产卫星立体测图和应用关键技术取得重大突破,构建了卫星测绘从理论研究、技术创新到工程应用的创新体系,掌握了航天摄影测量一整套核心技术,使我国一举成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家。资源三号卫星影像质量和精度达到国际同类领先水平。在激光测高、干涉雷达和重力测量等卫星数据处理方面取得突破,影像去云、超分辨率重建等工程化试验方面取得多项成果。我国的北斗卫星导航系统全面组网,相比美国的GPS系统,同时具备定位与通讯功能,首次集多种轨道设计于一身,可支持更长的连续观测时间和更高精度。成功研制高精度定位芯片,结束了我国高精度卫星导航定位产品“有机无芯”的历史。据统计,“十二五”以来,我国卫星测绘相关技术成果获得国家科技进步一等奖1项、省部级奖励16项,组织制订2项国家标准、5项测绘地理信息行业标准,授权发明专利20项。

  (五)卫星测绘队伍建设取得实效

  2009年12月,为加强卫星测绘应用工作,我局在中央编制严格控制的情况下,与中编办积极沟通,专门成立了90人编制的国家局卫星测绘应用中心,形成了一支技术精良、结构合理的卫星测绘人才队伍,其中,卫星测绘关键技术创新团队于2013年入选了国家重点领域创新团队。搭建了卫星测绘技术与应用国家局重点实验室、北京国测星绘信息技术有限公司、博士后科研工作站、卫星测绘技术与应用国际联合研究中心、多个省级分中心等各创新单元有机结合的卫星测绘应用科技创新体系;开展了卫星数据政策及相关法律法规研究并制定多项标准规范,为全面开展卫星测绘应用各项业务奠定了人才、组织和管理基础;各地方省局也在卫星测绘应用方面积极开展了体制机制、人才队伍、数据服务环境和机构建设,湖南、新疆、广西、江苏等多个省(区)成立了卫星测绘应用分中心,大大提升了地方卫星测绘应用服务保障能力。

  二、事业转型升级对卫星测绘应用工作的需求空前旺盛

  当前,我国测绘地理信息事业正处于改革创新发展的关键时期,现势性强、多要素、多时相的地理信息数据源不足是测绘地理信息事业转型升级的主要短板之一,全面加强卫星测绘应用工作,补齐短板,提升保障服务能力,对于推进事业转型升级具有重要的现实意义和长远的战略意义。

  卫星测绘为经济社会发展提供重要途径。卫星测绘产品已逐步应用于国土资源调查与监测、农林水利、防灾减灾、生态环境、城市规划与建设、交通等国家重大工程领域。全面提升我国卫星测绘应用经济社会效益,必须开展卫星测绘深度融合技术研究,建立新的卫星测绘应用服务体系,完善多源卫星测绘业务系统,拓展新的卫星测绘应用服务模式,大力发展卫星测绘在其他行业的应用服务,提升卫星测绘数据产品综合应用服务能力。

  卫星测绘为构建新型基础测绘体系提供重要手段。去年国务院批准的《全国基础测绘中长期规划纲要(2015-2030年)》明确提出,要加强卫星测绘应用能力建设,构建卫星、地面应用系统和生产服务业务体系相互衔接的卫星测绘应用链条,建立与卫星遥感、卫星定位等多种手段互为补充的业务运行体系,拓展服务领域,形成标准化和高精度的测绘遥感影像、立体测绘等系列产品,满足基础测绘及相关行业应用需求,到2020年初,高分辨率遥感影像自给率达到80%。强化基础测绘技术、成果与相关资源的融合,开展地理国情监测,构建新型基础测绘体系,需要卫星测绘实现我国地理信息数据的快速获取,并进行精细化、定量化、空间化的监测。

  卫星测绘为应急测绘工作提供重要保障。应急测绘保障是测绘地理信息部门的主要职责,应对自然灾害、事故灾难、社会安全事件等各类重大突发事件的应急处置,都需要利用地理信息数据作为了解灾情、抢险救灾和科学决策的依据,尤其需要利用卫星遥感的全天时和全天候测绘能力,快速、系统获取受灾区域最新基础地理信息,强化遥感影像统筹与对地观测资源共享,实时提供事前和准实时事后测绘地理信息服务,提高测绘应急保障服务能力。

  卫星测绘为地理信息产业发展提供重要支撑。《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》对加快我国卫星遥感基础设施建设提出要求,尤其需要开展光学立体测图卫星、干涉雷达卫星、激光测高卫星等建设。大力推进地理信息产业发展,要求提升、完善现有的卫星测绘应用服务体系,不断丰富卫星测绘产品,形成强大的卫星测绘应用产业化能力,依托测绘地理信息行业的“地理信息+”、地理时空大数据与智慧城市建设,建立以地方测绘地理信息部门为主的测绘地理信息产品生产服务体系和以企业为主体的增值服务体系,提升我国地理信息产业竞争力。

  在肯定成绩的同时,我们也清醒地认识到,卫星测绘应用工作还存在一些不足,主要表现在:一是顶层设计与统筹协调不足。站在国家层面、着眼宏观战略、谋划长远发展的顶层设计和统筹协调不够。今天提交会议讨论的《卫星测绘“十三五”发展规划》将作为新常态下加强卫星测绘应用工作的重要文件,谋篇布局“十三五”时期乃至今后一段时期的卫星测绘发展目标和重点任务;二是测绘卫星种类较少,技术储备不足。目前测绘卫星种类较少、型谱不完整、数据获取能力有限,后续测绘卫星的预研和技术储备不足,国际领先的自主创新成果不多;三是制度规范标准建设相对滞后。卫星测绘数据统筹不够,生产、分发服务、知识产权保护、成果转化等相关政策法规和标准规范尚未形成;四是卫星测绘国际应用不够、产业化进程较慢。卫星测绘数据境外接收能力不足,未能有效整合国内卫星测绘数据生产能力,制约了我国卫星测绘应用的产业化和国际化进程。

  三、加强卫星测绘应用工作的重点任务

  加强卫星测绘应用工作,必须全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神,深入学习习近平总书记系列重要讲话精神,贯彻“四个全面”战略布局和创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,紧密围绕“加强基础测绘,监测地理国情,强化公共服务,壮大地信产业,维护国家安全,建设测绘强国”的事业发展战略,主动适应经济发展新常态,坚持自主创新、跨越发展,稳步推进测绘卫星体系建设,加强卫星测绘成果应用和服务,健全卫星测绘应用工作体制机制,推进测绘地理信息事业改革创新发展,为经济社会发展和国防建设提供有力支撑。争取到2020年,初步建成1:5万-1:1万比例尺系列多类型多型号卫星测绘对地观测体系,高分辨率遥感影像自给率达到80%;建立集测绘卫星总体设计、仿真、检校、数据处理、服务和质量控制于一体的卫星测绘技术、产品和标准体系,生产1:5万-1:1万卫星影像产品和基础地理信息产品,形成规模化、自动化、网络化的产品生产和应用服务保障能力。要着力做好以下六个方面的工作。

  (一)大力推进卫星测绘地球观测体系建设

  要加强统筹谋划,建设卫星测绘对地观测体系, 确保我国把握航天遥感影像获取自主权。一要构建1:5万-1:1万比例尺光学测绘卫星星座。面向新型基础测绘、地理信息产业发展等重大需求,加快发展1:5万和1:1万光学立体测绘卫星,实现长期在轨稳定业务化运行。加快发射高分七号卫星,实现全球1:1万地形测绘能力。积极推进资源三号03和04星、高分七号业务星的立项,为我国1:5万-1:1万测绘提供稳定的卫星数据源。二要发展干涉雷达卫星。结合我国对地观测体系建设相关规划,加快研制L波段差分干涉SAR等卫星,实现国产卫星的干涉测量和多云多雨地区的影像获取,支撑全球1:5万比例尺数字高程模型数据获取以及区域地表形变监测。三要建设其他测绘卫星。积极发展超高分辨率光学、激光测高、重力梯度测量等其他类型测绘卫星,提高卫星测高和全球重力场模型精度。按照“一星多用、多星组网、多网协同”的发展思路,加快构建种类齐全、功能互补、尺度完整的测绘卫星对地观测体系,逐步形成光学、雷达、激光、重力等合理配置、多种观测技术优化组合的综合高效全球观测数据获取能力。

  (二)加快卫星测绘政策与标准体系建设

  要加强顶层设计,完善卫星测绘政策和标准体系,优化卫星产业发展环境。一要加强卫星测绘应用政策制定。根据卫星测绘数据类型和应用范围,构建卫星测绘数据使用、分发服务机制,形成卫星测绘数据分发流程,更好地发挥卫星测绘数据的效能。研究建立卫星测绘数据知识产权体系和管理办法,建立适用于传统模式和网络环境下的卫星测绘数据知识产权保护机制。联合有关部门,建立适合于社会、公众以及境外的卫星测绘数据安全应用和密级评价机制,健全市场监督管理机制。进一步优化我国民用遥感卫星测绘数据企业化运营、商业化服务和国际化发展的政策环境。二要完善“军民商”融合的卫星测绘发展机制。深入贯彻落实国家军民融合发展战略,建立军民融合的卫星测绘发展机制,逐步建立平时和战时兼容兼顾、军队和地方互利互赢的军民卫星测绘协作框架。加强军民卫星测绘科技创新协同,建立应急测绘保障协调机制、重大测绘项目协作机制和科技成果军民两用双向转移共享机制。三要加强卫星测绘应用标准体系建设。逐步建立和完善光学、雷达、激光等多类测绘卫星几何检校、数据处理、标准产品生产、产品质量监督检验、产品分发服务的系列标准规范,制定专题应用、信息提取、变化检测等增值产品及其技术标准。制定国产测绘遥感卫星数据获取和技术服务的标准化流程及规范。将“北斗”应用标准体系建设纳入测绘地理信息标准化建设规划,研究建立“北斗”应用标准体系框架,着力推进行业应用急需、共性和基础性标准的制修订,促进“北斗”在测绘地理信息领域的推广应用。

  (三)加强卫星测绘技术体系建设

  要加强技术研发,创新卫星测绘应用技术体系,为卫星测绘应用打下坚实技术基础。一要开展星地一体化指标论证与仿真验证。研究高分辨率光学、干涉雷达、激光测高、重力等多类型测绘遥感卫星的测绘体制,开展星地一体化指标论证研究,建立指标优化设计与仿真验证系统。二要拓展国产高分辨率遥感卫星几何检校技术。开展多类型卫星地面检校技术研发,研制并发展新型几何检校装备,构建卫星检校精度验证技术平台,建立国产高分遥感卫星几何检校中心。三要强化多星多载荷遥感数据综合处理技术。发展针对多类型测绘卫星的摄影测量新理论和新方法,研究多星多载荷多时相遥感数据的协同测绘处理技术及其软硬件一体化测图系统。四要完善测绘卫星数据产品监管和质量监督检验技术。开展各类卫星测绘数据和产品的质量监督检验技术攻关,构建卫星测绘产品质量认证体系。加强卫星连续运行参考站建设监管、“北斗”导航与定位服务产品质量检测与监管,建立权威的地图导航定位产品质量综合测评体系。五要加强北斗应用技术创新。开展多领域、跨学科科技攻关和技术研发,积极支持基于位置的大数据及物联网科技创新和应用服务。开展基于“北斗”的动态时空基准构建技术、静态/动态高精度定位技术研究。加快推进高精度高动态时空基准信息应用服务、室内外无缝衔接定位服务和智能位置服务等应用技术创新。

  (四)加快卫星测绘产品体系建设

  要加强应用系统建设,形成卫星测绘产品体系,全面提升卫星测绘业务保障能力和水平。一要完善卫星测绘应用系统建设与运行。对资源三号01星应用系统进行功能扩充和适应性改造,建设卫星测绘地方生产基地和卫星测绘应用分中心,提升整个测绘行业卫星测绘生产技术能力。加快推进资源三号02星应用系统的规模化、业务化运行能力建设,形成面向资源三号双星组网的在轨检校、数据处理、产品生产、质量控制、数据管理和分发服务能力。建设高分七号、L波段差分干涉SAR等多颗卫星测绘应用系统,支撑数据产品业务化生产和同期其他在轨测绘遥感卫星的数据生产。二要构建面向多星多载荷的卫星测绘产品体系。研究卫星测绘产品分级和分类体系,构建面向超高分辨率敏捷光学、干涉雷达、激光测高、重力等多类卫星测绘的标准产品和增值产品,形成多类型卫星的新型基础测绘产品。三要建设标准化几何空间信息产品数据库。形成不同精度水平的标准化影像数据库和产品,建设全国2米分辨率正射影像数据库、全国及国外重点地区10-15米格网数字表面模型数据库等标准化几何空间信息产品数据库,实现数据库的定期更新。四要开发面向测绘及其他行业应用的新型服务产品。研制全球和全国统一基准的多尺度遥感影像控制点数据库,服务多级精度水平的标准化遥感影像几何处理。建立基于激光测高数据的全球广义高程控制点库,支撑全国1:5万、1:1万基础地理信息快速更新和全球三维地理信息的获取。按需构建高分辨率卫星光谱应用数据库、光学遥感影像数据解译样本及专家先验知识库,为遥感影像地物分类识别、变化检测和定量化应用等提供支撑。

  (五)深化卫星测绘服务体系建设

  要加强应用推广,构建卫星测绘服务体系,大幅提升卫星测绘数据产品服务能力和水平。一要推进国产测绘卫星为重大战略和重大工程服务。综合利用多类型遥感卫星数据资源,实现多源遥感信息的持续获取和综合应用,为“一带一路”、“生态文明”等国家重大战略实施,基础测绘、地理国情监测、应急测绘以及其他行业应用提供服务保障,推进卫星测绘数据的专业应用和深度应用。结合“一带一路”沿线国家和地区的实际需求,深度挖掘和推广北斗应用,促进北斗系统的国际化。二要推动国产测绘卫星公益性应用和商业化服务。面向政府、行业和公众,加强高分辨率遥感卫星影像获取统筹,健全卫星数据共建共享与应急服务机制,统筹建设卫星遥感大数据中心,建立常态化的高分辨率遥感影像应用效果评价机制。推进“双创”和“互联网+”行动计划,研究主动服务、智能服务和一站式服务等多种服务模式,搭建卫星测绘增值服务平台,培育面向产业和公众的卫星测绘增值服务“生态系统”。三要落实好新型卫星测绘服务模式。刚才,我们开通了资源三号卫星影像云服务平台,该平台包括1个国家主中心和31个省级分中心,主中心负责统筹数据获取、产品生产与分发服务,实现云服务环境下卫星数据产品全天候不间断自动推送;31个省级分服务中心实现省级节点部署及运行。这是一种新型卫星测绘服务模式,要抓好统筹落实。四要构建卫星测绘全球化服务网络。统筹建设遥感卫星接收站网、数据中心和共享网络平台,加快全球布局,扩大全球数据覆盖,探索建立国外合作数据节点,形成卫星遥感数据全球接收与服务能力。整合国内外资源,拓展遥感卫星影像商业服务模式,探索在轨卫星提供“参与运营”的“标准运营伙伴”服务模式。建立全球化的卫星测绘遥感数据产品销售与技术服务网络,推进国际合作、全球科学研究和商业化服务,形成卫星测绘全球化服务体系。五要提高“北斗”系统地面应用服务能力。统筹部署北斗卫星导航地基增强系统,加快推进现有国家卫星导航连续运行基准站网络改造,推进“一带一路”沿线国家和地区的“北斗”地面站建设,提升系统增强服务性能。综合地图与地理信息、遥感数据信息、交通信息、气象信息、环境信息等信息资源,建立全国性、高精度的位置数据综合服务系统,为各类用户提供综合性的位置数据综合服务。开展卫星导航领域的国际合作,鼓励在境外合作建立北斗卫星导航研发中心和营销服务网络,鼓励国外企业开发利用“北斗”系统大力,开拓国际市场。

  (六)加强卫星测绘创新平台和人才建设

  要建立测绘地理信息高等院校、科研机构、生产单位和企业的合作交流机制,倡导产学研用联合共建研发基地和创新平台。形成国家局卫星测绘应用中心与省级分中心的分工协作机制,抓好国产卫星测绘应用技术培训工作。加强国家局重点实验室、卫星测绘国际联合研究中心等创新平台建设,拓宽与国外相关科研院所、高校的合作交流渠道。努力推进境外部分地区卫星接收台站的建设。

  要加强卫星测绘人才队伍建设,利用好国内国际两个资源,重视高层次人才和创新型人才的培养。充分发挥现有创新团队的优势,培养能够跟踪国际发展前沿、开展国际合作与交流的人才队伍。坚持卫星测绘技术的自主创新,在创新实践中发现人才,在创新活动中培育人才,在创新事业中凝聚人才。创新人才选拔、培养、使用、评价机制,注重各类青年学术技术带头人的选拔、培养和考核,重视引进和使用海外优秀人才,确保人才培养进入良性循环的局面。

  同志们,卫星测绘应用工作是新时期测绘地理信息事业发展的重要组成部分,是测绘地理信息事业转型发展的助力器。加强卫星测绘应用工作,使命光荣,任务艰巨。面对新形势下的机遇和挑战,我们要进一步弘扬测绘精神和航天精神,团结奋斗,开拓进取,勇于创新,不辱使命,加快卫星测绘应用体系建设,提升测绘地理信息保障服务能力,为测绘地理信息事业创新改革发展作出新的贡献!

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主管:国家测绘地理信息局 主办:国家测绘地理信息局管理信息中心 联系我们

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