“十一五”国家科技支撑计划重点项目“信息化测绘技术服务体系关键技术研发与应用”课题申请指南附件1:“十一五”国家科技支撑计划“信息化测绘技术服务体系关键技术研发与应用”项目课题申报指南本项目针对信息社会对测绘服务的需求,建成基础地理信息动态变化监测系统、国家基础地理信息集成管理系统、分发服务系统和应用开发示范工程,形成基于遥感影像的变化检测、地图缩编更新等创新性技术成果,以及一批实用化的软件、行业标准。
项目成果能够促进基础地理信息资源共享和有效应用,基本满足国民经济和社会信息化建设的需要,为社会可持续发展的测绘保障提供科技支撑。
项目总体目标:针对信息社会对测绘服务的需求,研究解决基础地理信息动态更新、数据管理、分发服务等业务方面的关键性技术问题,初步形成一套信息化测绘服务技术,基本满足国民经济和社会信息化建设的需要,为社会可持续发展的测绘保障提供科技支撑。
具体内容包括:(1)研究基础地理信息变化发现、测定和更新技术方法,开发更新生产所需要的实用化软件系统,为国家基础地理信息数据库更新工程提供技术支撑。
(2)基于我国自主知识产权的GIS软件平台,研究建立国家基础地理信息数据库集成管理系统,实现海量基础地理信息数据的高效管理、分发和应用的业务化运行,提高我国GIS软件应用的整体技术水平。
(3)研究基础地理信息分发服务技术,建立分布式基础地理信息服务系统、网络化的海量影像数据快速浏览系统,为社会提供更加丰富和方便的基础地理信息服务。
本项目拟支持3个课题,课题实施年限为2007年-2009年共3年。
各课题的研究内容和考核指标如下:课题一:建立基础地理信息动态变化监测系统研究研究目标:根据国家基础地理数据库更新生产的实际需求,研究基础地理信息变化发现、测定和更新技术方法及软件系统,包括影像的自动纠正与处理、目标识别、变化发现、综合判调、矢量数据缩编、数据库增量更新等,为国家基础地理信息数据库更新提供技术支撑。
研究内容:1、多源遥感数据融合与信息变化提取系统研究1)多源地理信息的精确配准●新影像与矢量化地图数据的配准利用广义点摄影测量原理和自动线状地物提取,通过影像自动纠正,实现二者精确配准。
●多源影像的精确配准研究不同传感器获得的影像之间、不同几何分辨率的影像之间、不同时相影像之间、原始影像与正射影像之间的配准理论及配准方法。
2)主要地形地物要素的快速识别拟针对空间分辨率为5~10m的卫星影像和航空影像中的道路、水系、居民地等主要基础地理要素,研究具有已有知识引导的目标智能识别方法。
●利用已有矢量数据的知识进行道路提取●集成多种特征的遥感影像集团式居民地识别●利用分类和缓冲区检测在中小比例尺影像中提取水系目标3)基于多源信息的地形地物要素变化发现与测定●基于新影像和旧数字线划图的变化发现与测定在新遥感影像与矢量地图精确配准的基础上,利用缓冲区检测算法原理提取影像上对应的地物,并对两者进行比较以测定变化信息。
●基于新、旧多源影像的变化发现与测定在新旧影像自动配准的基础上,利用不同时期获取的多源影像信息进行地形要素的变化检测与变化信息的快速测定。
●结合低空遥感数据的变化发现与测定2、基于影像综合判调的更新系统根据1:5万地图数据库更新的应用需求,研究内外业一体化的作业流程及影像选取方案,设计开发内外业一体化数据快速更新软件系统。
1)探索和研究适合于1:5万数据快速更新能够实现内业判读和外业调绘的一体化作业的作业模式和作业流程。
2)研究适宜于1:5万比例尺基础地理数据更新的航空和卫星影像的选取方案,包括数据源、航摄比例尺、卫星影像分辨率的选取以及影像的几何处理方案等。
3)研制基于航空立体影像对的内外业一体化的数据快速更新软件系统,实现航空摄影测量的外业判读、调绘和内业采集更新的一体化作业模式。
4)研制基于数字正射影像的内外业一体化的数据更新软件系统,实现基于单片正射影像进行1:5万数据更新的内外业一体化作业流程。
3、1:5万地形数据缩编更新软件系统借鉴国内外地图缩编软件的经验,充分利用现有的制图综合方法,重点研究水系、道路、居民地等地图要素综合关键技术,设计并开发1:1万到1:5万地图缩编软件系统。
1)分析现有矢量数据缩编更新的技术复发于工艺流程,建立1:1万到1:5万缩编的具体生产流程与控制过程;2)建立1:1万综合更新1:5万数据的综合规则:提取水系、居民地、道路、地形地貌等不同要素在1:1万到1:5万综合中的不同规则,建立综合规则库。
3)以居民点、水系、地貌、道路网为重点对象,研究人机协同环境下的1:1万到1:5万地图综合的实用化算法与综合模型;包括:图形化简、数据融合、数据更新、综合更新结果的一致性处理、综合策略选择、综合结果的评价。
4)研究利用1:1万缩编数据与新影像以及其它多种更新源进行集成更新的技术方法,开发相应的功能。
5)建立综合更新操作环境与可操作的数据缩编更新的可视化工作平台。
4、不同版本地形数据的增量更新信息提取系统1)研究地形数据新旧版本自动匹配、增量信息提取的方法与算法。
2)增量信息建模、存储和发布提供技术。
3)设计开发增量信息提取的软件系统。
主要指标:1、研制多源遥感数据融合与信息变化自动提取系统,包括多源影像与矢量及影像的配准,基于影像及矢量数据的变化发现,道路、居民地和水系等目标的快速识别等模块。
基本实现遥感影像半自动纠正,提高纠正处理效率二倍以上,在人工给出样本的前提下,实现道路、居民的和水系三种关键地物的半自动提取,提高生产效率一倍以上,同时满足对应的生产精度要求。
2、研制基于影像综合判调更新的实用系统,基本实现基于影像更新的内外业一体化作业流程和更新软件系统,显著缩短更新周期,节约生产时间。
3、研制地形数据缩编更新实用系统,在人工辅助下,基本上能实现半自动的缩编更新系统,针对道路、水系、居民地等主要地物要素,实现从1:10000到1:50000的更新生产系统,提高生产效率一倍以上。
4、研制不同版本地形数据库更新信息的增量提取系统,提出增量信息提取的技术方法和算法,实现不同版本基本地形要素的自动增量数据提取和发布。
经费预算:国拨经费拟安排500万元,部门配套经费400万元。
申报要求:申报单位具有良好的前期研究和相关软件开发基础,长期从事摄影测量和空间数据更新等方面的研究与开发工作,并具有较丰富的相关工程实施经验。
课题二:建立基于自主产权的基础地理信息集成管理系统研究目标:基于国家基础地理信息数据库和国产GIS软件平台,研究和建立基于自主知识产权的国家基础地理信息数据库集成管理系统,实现对全国1:100万、1:25万、1:5万海量基础地理信息数据的高效管理、分发和应用的业务化运行,以及对城市地理空间框架数据的一体化管理能力,提高我国在该领域的整体技术实力,推动我国GIS软件的应用。
利用国家基础地理信息数据库,对我国地球空间数据交换格式标准进行测试与完善,研制相应的数据格式转换系统,实现国家基础地理信息数据按国家标准发布应用,推动我国空间信息共建共享。
研究内容:1、建立国家基础地理数据集成管理系统分析各种类型和不同比例尺基础地理数据的管理和集成应用的具体需求,研究基础地理数据集成化管理的软件架构和功能构成,对目前国产GIS平台集成化管理基础地理数据的能力进行测试,完善和改进软件平台。
在改进的国产GIS平台的基础上,进行国家基础地理数据集成管理系统设计,整合全国1:100万、1:25万、1:5万等比例尺的地形数据(DLG)、正射影像数据(DOM)、数字高程模型数据(DEM)、地名数据(GN)、数字栅格地图数据(DRG)等多种类型的基础地理数据,建立在国产平台上一体化管理的数据库,开发相关的系统功能,实现业务化运行。
针对城市地理空间框架数据的特点,研究建立城市公共数据管理平台,并选择2个城市作为试点。
2、建立基础地理信息数据转换系统1)地球空间数据交换格式的生产性测试与完善基于已经制定的《地球空间数据交换格式》国家标准,分析国家基础地理信息数据的特点,测试完善数据交换标准,主要包含地形数据、数字高程模型、正射影像、数字栅格地图、地名等类型数据的格式,适用于1:100万—1:1万基础地理信息数据。
2)开发基础地理信息数据转换组件为有效实现常用空间数据格式到交换格式的双向转换,需要以空间数据交换标准作为中间模型,开发从空间数据交换格式到中间模型的组件,通过将组件嵌入到国内外主流GIS软件中,可以实现空间数据交换格式到各GIS平台的内部格式的无缝转换集成。
3)基础地理信息数据转换技术应用推广示范对全国1:100万、1:25万及部分1:5万基础地理数据按照国家基础地理信息数据转换标准转换,可以向各行业用户提供应用;把基础地理信息数据转换组件与目前国内主流GIS平台软件进行挂接,实现国产主流GIS平台对我国基础地理信息数据转换格式数据直接使用。
同时进行相应的技术培训。
主要指标:1、采用国产GIS软件平台,建立国家基础地理信息数据库集成管理系统。
●1:100万数据集、1:25万数据集、1:5万数据集。
●2个试点城市地理空间基础框架数据集。
●国家基础地理信息数据库集成管理软件。
2、我国基础地理信息数据转换系统及其组件。
3、全国1:100万、1:25万及部分1:5万基础地理信息数据交换格式数据各一套。
经费预算:国拨经费拟安排500万元,部门配套经费200万元。
申报要求:申报单位具有良好的前期工作基础,长期从事基础地理数据库建库与管理工作,拥有课题研究所需要的数据和自主产权的成熟GIS平台软件,鼓励联合申报。
课题三:基础地理信息分发服务系统研究与开发研究目标:基于Internet建立国家和省级的基础地理信息分发服务门户网站和分节点,按照国家标准整合和处理现有基础地理信息元数据,以及测绘成果目录数据,开发元数据管理软件、元数据提交与发布软件系统,在门户网站和分节点发布实现元数据和目录数据;开发网络环境下海量影像数据快速可视化和发布软件,充分利用卫星和航空影像资源,在电子政务网上建立浏览发布系统。
选择1-2个急需提供影像服务的应用单位,进行应用示范;开发一套实用的基于地理信息数据产品的数字水印软件系统。
研究内容:1、建立分布式基础地理信息分发服务系统设计、开发分布式基础地理信息分发服务系统,包括编写指导分布式分发服务系统开发建设的技术指南,建立基于网络技术,开发功能齐备、多级互联的基础测绘成果分发服务门户网和省级分节点,实现开放式数据共享,实现常规分发服务业务各环节的一体化作业;分析现有基础地理信息元数据库的内容和结构,研究标准化和规范化处理的技术和方法,开发元数据采集、编辑、处理软件,设计元数据库结构,按照国家标准对元数据进行整合和处理,实现元数据管理查询、空间数据浏览、数据订购、用户管理,以及行政审批等功能,可以为各个接入单位提供数据上载和发布通道。