中科院遥感应用研究所遥感空间信息系统研究室介绍

5、其他项目

• 国家海洋局908项目：“数字海洋原型系统详细设计”（908-03-03-01）（负责人，张新）

• 国家海洋局908项目：“数字海洋原型系统研发”（908-03-03-02）（负责人，张新）

• 深圳市基准房价体系研究(深圳市国土资源和房产管理局,2007-2009) （负责人：黄波）

• 城市土地利用预警体系及政策虚拟实验室建设(国土资源部,深圳市国土资源和房产管理局, 2009-2010) （负责人：黄波）

• Consultancy study to analyse broad land use pattern of Hongkong 2007 (香港中文大学, 2007) （负责人：黄波）

l 新疆自治区政府采购卫星数据处理项目：“对新疆境内SPOT卫星数据处理”（2008-2009）（骆剑承参与，中科院新疆生地所）

• 国家海洋局908专项项目：“WY10区块海岛、海岸带遥感调查与研究”（908－01－WY10）（2006年1月－2008年12月，沈占锋参与，中科院遥感应用研究所）

四、科研方向

　　立足于遥感空间信息应用领域，基于长期以来连续开展的课题，逐渐形成了遥感空间信息计算技术、遥感空间信息集成技术、遥感空间信息服务技术和遥感空间信息工程技术、月球巡视与极地遥感、人工智能分析与空间信息分析技术结合进行空间智能框架研究等研究方向，组成相应的科研团队。

1、遥感空间信息分析与计算

　　遥感空间信息分析与计算是骆剑承研究员研究团队的主要研究方向，经长期发展与积累，确立了从空间深度计算到空间主动计算的地学计算理论，重点研究遥感信息提取理论和空间信息分布式计算方法，发展了基于特征基元的遥感信息提取和目标识别方法，建立了遥感生态指标因子提取的理论方法体系，并采用并行分布式计算技术开发了面向网络的遥感空间数据处理分析与服务平台（SINCE），并面向土地覆盖分类、生态环境监测、军事目标识别、城市地理空间信息更新、城镇体系规划、城市防洪决策等领域开展了深入的应用。形成了理论体系、技术方法和行业应用全方位一体化的科研发展模式。

• 遥感空间信息系统体系

　　遥感空间信息系统（Remotely Sensed Spatial Information System）是实现“遥感数据计算－信息综合集成－应用决策服务”为一体化的技术和应用体系，其2大核心技术为“高性能遥感信息计算技术”和“多源遥感空间信息集成与共享服务技术”。在技术研发上，将研究高性能计算环境下的遥感信息提取与目标识别技术，并突破多源遥感空间信息的综合集成与应用分析技术，开发“遥感信息计算平台、信息共享和决策服务系统”等基础性软件原型，建立相应的空间分析模型库和知识库；在技术应用上，重点围绕“城市规划、区域生态环境保护和可持续发展、海岸带与海洋信息化”等重大应用问题，发展“城市公共信息管理平台、数字海洋原型系统”以及“公众地图服务网”等专业化应用服务系统，为遥感空间信息产业化构筑技术支撑平台，服务于国家、地方和行业重大决策和社会公众广泛需求；通过对以上技术凝练和成果转化，结合应用问题，最终将形成“海岸带遥感综合监测系统、城市人居环境综合评价系统、中亚生态环境遥感综合监测与服务系统”等综合性技术成果。

　　在遥感空间信息产业链中，遥感空间信息系统是介于遥感信息机理研究和遥感应用研究之间的中间技术环节。“遥感空间信息系统”的研究定位是：在遥感信息机理理论和方法的支撑下，面向区域生态环境监测、国土资源调查以及数字城市建设等重大应用主题，研究遥感空间信息计算、共享和决策服务等共性关键技术，以专业化信息产品为核心构建信息平台和服务系统，为政府、行业、公众等提供遥感空间信息服务支持。遥感空间信息系统包含两大核心技术：高性能遥感空间信息计算技术以及多源遥感空间信息集成与共享服务技术。

　　在学术研究方向上，通过“十一五”的发展，抓住机遇，在可持续发展科学发展观的指导下，围绕西部生态环境监测、农林国土资源调查以及东部数字城市和数字海洋建设等重大需求，研究“高性能遥感信息计算、多源遥感空间信息综合集成和共享决策服务”等2大具有公共特性的核心技术，并通过规范化、标准化的顶层设计，探索遥感空间信息工程建设的公共模式；在以上基础上，研发齐全的遥感空间数据产品和具有指导意义的标准规范，发展富有竞争力的遥感空间信息核心技术产品，开发出具有自主知识产权的遥感空间信息计算平台、遥感空间信息共享平台以及空间信息决策服务平台；在应用领域方面，从国家、行业以及地方的重大应用需求出发，重点为“数字城市”、“数字海洋”、“数字国土”、“中亚遥感综合监测”等数字工程建设提供技术支撑，形成一系列专业化的应用示范系统和行业解决方案，同时也为社会公众和国家政府决策提供综合性的遥感空间信息服务支持。

• 遥感信息计算平台SINCE

　　遥感信息计算平台是以海量遥感影像数据为主要数据源，针对海量影像数据处理、分析与信息提取过程中的大量计算问题，采用集群计算环境，面向具体的应用问题而实现的遥感影像数据处理与计算平台。SINCE（Sensor Information Computer Environment）遥感影像信息计算平台软件是在国家863、国家自然科学基金等项目的支持下，采用Visual C++.NET 2003语言在原有TARIES遥感影像信息提取与分析软件的基础上重新架构开发的集群化遥感影像数据处理与信息计算软件系统。

　　目前SINCE包括图像处理、信息提取、目标识别和定量遥感四个子系统，以及在其基础上搭建的海岸带遥感与动态监测与服务系统、中亚资源环境遥感综合检测系统与城市人居环境综合评价系统三大应用系统。SINCE在其内部集成了集群计算环境，SINCE的集群计算环境由并行计算环境MPI支持，SINCE环境会自动搜索可用的集群计算节点并由用户决定/智能判断是否应用对应的节点进行计算。SINCE内部的集群计算环境集成了针对不同类型的遥感影像的集群计算分块算法，从而能够提高影像的计算效率。

（1）SINCE真彩色数据处理

　　SINCE中针对SPOT5影像的真彩色合成的波段模拟功能，该算法亦能推广到其他影像的真彩色合成等应用中。算法采用NASA发布的截至2007.9.25发布的六大类上一千三百余种常见地物的光谱数据与光谱曲线进行地物光谱角匹配方法实现。

（2）SINCE专题信息提取

　　SINCE平台中的专题信息提取系统针对不同的遥感数据源实现了对多种生态环境因子的提取，包括TM/ETM+高精度水体（湖泊）信息提取、植被信息精确提取、基于MODIS的各种指数计算等。下图为TARIES平台实现的水体提取及指数计算的效果示意图。

（3）SINCE城市人居环境评价

　　SINCE平台中针对城市规划过程中的不确定性进行专业模型集成，实现不同规划对城镇发展过程的模拟，以及对水、大气、噪声、固废等环境影响的模拟过程。SINCE平台同时提供规划过程中空间信息技术及可视化方面的支持。

2、“数字海洋”原型系统

　　“数字海洋”原型系统旨在构建一个以908－01海洋调查数据、908-02评价数据、海洋基础地理数据、遥感数据、各类海洋信息产品为基础、海洋基础地理数据以及海洋业务数据为支撑的交互式三维可视化地球球体模型的网络信息系统，实现中国海域海底、水体、海面及海岛海岸带等海洋自然要素、自然现象及其变化过程的数字化再现、预测和预现，突破关键性和前瞻性技术，逐步积累建设经验，为我国海洋开发、管理、决策、权益维护的数字化，为我国海洋事业的可持续性发展，为全面建设“数字海洋”奠定技术基础。

“数字海洋”原型系统的详细设计及其研发内容包括：

(1)　“数字海洋”原型系统的整体框架结构研究：开展对系统的功能结构、运行模式、数据框架及软硬件组成等技术内容的研究，建立基于地球球体模型的“数字海洋”原型系统的软件架构；

(2)　“数字海洋”原型系统的虚拟可视化技术研究：初步建立基于地球球体模型的三维可视化“数字海洋”仿真模拟环境模块，为实现全息化的海底、水体、海面、海岛、海岸带等海洋自然要素和自然现象的数字化再现、预视预测奠定技术基础；

(3)　“数字海洋”原型系统的应用服务技术体系研发：开展网络体系结构、网络信息发布、基于网络的开放式应用服务以及专题应用服务接口等技术内容的详细设计与研发，初步建立基于网络的海洋信息及其产品的可视化展示平台，为国家决策、海洋经济可持续发展、海洋综合管理、国防安全和社会公众等提供便捷直观的科学依据和技术支撑。