(三)发展目标
测绘地理信息科技自主创新能力显著提升,重点领域核心关键技术取得重大突破,市场导向的技术创新机制更加健全,人才、资本、技术、知识自由流动,各类创新主体、军民科技协同发展,科技创新资源配置更加优化,创新效率明显提高,测绘地理信息标准体系更加科学完善,科技竞争力和国际影响力显著增强,信息化测绘技术体系全面建成,为构建“五大业务”协同发展的公益性保障服务体系、促进地理信息产业发展提供有力的科技支撑。
——科技创新机制更加完善。推进《关于加强测绘地理信息科技创新的意见》落实,在测绘地理信息科技体制改革的关键环节取得突破,逐步形成适应创新驱动发展要求的制度环境和体制机制。
——多元投入机制初步建立。初步形成社会资本积极参与测绘地理信息科技创新的机制。测绘地理信息行政主管部门和相关单位预算中科技创新经费投入比例达到本单位生产服务总值的2.5%。基础研究和应用基础研究项目经费在科技经费中所占比例达到10%,企业研发投入强度明显提升。
——自主创新能力显著提升。现代化测绘基准维持能力、实时化地理信息数据获取能力、自动化地理信息数据处理能力、网络化地理信息管理与服务能力以及社会化地理信息应用能力显著提升,形成一批具有国际竞争力的民族品牌软硬件产品,进一步缩小与国际领先水平的差距。
——创新平台建设再上新台阶。积极推进国家(重点)实验室建设,国家测绘地理信息局重点实验室和工程技术研究中心数量按照30个的规模,重组、调整或新建2-3个。新建3-5个创新联盟或协同中心、10个以上科普教育基地。测绘地理信息科技创新平台布局更加合理。
三、重点任务
(一)核心理论与关键技术
1.测绘基准与导航定位
开展全国厘米级似大地水准面模型、高精度高分辨率地球重力场模型、高精度高分辨率全球平均海面高模型、全球高程基准统一等方面的理论研究。开展全国GNSS基准站网的维持与服务、国家大地坐标系框架更新、国家垂直基准框架维护、国家重力基准更新等关键技术研究。开展高精度、四维大地坐标系统的构建。开展卫星重力、航空重力、磁力、时空基准等方面的技术研究。开展综合定位、导航、授时(PNT)的核心技术开发研究,尤其是量子导航定位、泛在测量、室内外无缝导航定位等新技术研究。集成GNSS与基于位置的学习(LBL)、超短基线(USBL)等系统,开展水下目标分米级导航和厘米级定位识别技术研究。开展深地、深海、深空大地测量技术与保障体系研究。
2.地理信息数据获取
开展空天地一体化的多源遥感数据快速获取、新型数字摄影测量和遥感机理、地理空间信息网格理论与技术、机器视觉与数字摄影测量技术统一方法等研究。研究泛在模式下的新型地理信息数据采集、地理空间传感网技术等。研究移动传感器的快速网络互联及信息交换接入技术、智能空间传感器网构建及应用,开发移动物联网地理信息采集与应用服务系统。研究激光雷达装备、干涉测量、三维精细重构与摄影测量集成等技术。开展超高速、超精细、超大尺度、超复杂(简称“四超”)状态下的测量技术研究。继续开展无人机数据获取技术研究。研究组合导航、穿戴式设备集成与显示、远程移动目标监控与数据传输等增强现实地理信息技术与系统平台构建。研究地下空间移动测量关键技术。
3.地理信息数据处理
开展多模多频GNSS数据融合和全球多源影像的联合平差关键技术研究。开展超算技术研究,构建超算云平台。研究遥感影像自动去云处理、要素快速自动解译及三维地理信息数据快速表达与更新、传感器时空标签、时空关联、联合语义理解、关联数据快速检索等关键技术,构建时空数据模型和数据库模型。研究地理信息数据的泛在网接入、时空大数据的时空检索、多源异构数据的同步和同化等技术,建立超大规模分布式时空数据管理平台。研发集航空、GNSS/CORS、卫星影像、干涉雷达、激光雷达数据处理于一体的多源对地观测数据处理平台。研究室内外一体化地图快速建模、泛在位置数据的时空特征提取方法。研究极区冰雪演变、全球环境变化耦合机制以及多源数据、跨学科信息融合。
4.数据管理与服务
开展时空大数据科学理论体系、计算系统、时空大数据驱动的颠覆性应用模型探索等基础研究,构建时空大数据基础理论与方法体系。开展时空地理信息分析与统计、全球变化模拟分析等研究。开展自然资源生态环境评价及可持续发展指标体系研究,推进自然资源资产精细化管理。开展云环境下分布式、多尺度、多时相巨量地理信息的冗余存储、加密互联网传输、并行处理、在线同步、增量更新与泛在服务等方面技术研究。开展泛在网络地理语义挖掘、空间序化、信息融合与可视化技术,建立时空大数据管理系统。开展多源海量综合信息快速集成与融合、分布式多维空间信息高效索引、网络关联地理信息数据挖掘、在线动态地图制图与渲染以及基于众包和自发性地理信息技术的地理信息补充与增值、室内外三维快速建模、大数据环境下的空间知识地图服务等技术产品研发。开展公益性地理信息数据的管理与发布平台、公益性地图服务产品体系与分发平台研发,推进地理信息公共服务平台建设与应用服务。
5.社会化应用
开展地理信息网络安全监管技术研究,形成国家智慧政务地理信息融合与智能服务能力。开展矿产资源勘查与地质灾害监测、土地资源遥感监测、自然资源综合管理等国土资源领域的测绘技术与地理信息应用服务研究,为“三深一土”提供测绘地理信息科技支撑。开展精准扶贫、智慧城市的精细化管理与动态监测等地理信息应用服务技术研究。开展地理信息系统与建筑信息模型融合(GIS+BIM)关键技术研究。开展大数据环境下的超大规模城市时空模拟过程、实时模拟系统研究,提供面向互联网用户的动态实时数据库系统服务。研发“多规合一”规划信息平台。开展形变监测、智慧矿山、地下管线探测等工程测量、矿山测量、地下水下测绘以及不动产测绘方面的应用研究。开展测绘地理信息系统测试技术研究。
(二)重点科技任务
1.地理国情动态监测关键技术研究
开展基于多源数据的变化发现、自动分类、地理国情大数据挖掘、质量指标与质量控制模型等关键技术研究。建立地理国情变化信息的快速检测方法与技术流程。开发面向地理国情大数据的数据挖掘平台系统,建立地理国情动态监测数据质量与统计分析评价指标体系、地理国情要素提取原型系统。开展城市关键地类遥感监测、生态环境评价等研究。开展基于地理国情监测数据的空间规划、“多规合一”和自然生态系统服务功能分析评价关键技术研究。开展地理国情监测时空统计与动态建模、信息识别、数据深度挖掘、信息比对以及与经济社会各要素之间的关联度研究。开展地理国情监测在政府、专业部门、公众等领域的工程化应用研究,构建地理国情监测服务产品体系和共享平台。
2.应急测绘与服务保障关键技术研究
构建网络化、分布式更新数据源的快速发现与处理、数据库动态管理、应急数据产品派生支持等技术系统,研究建立多级联动、跨区域协同更新的业务技术架构,实现对覆盖全国的多尺度基础地理信息数据库的及时更新技术突破。开展环境灾害链空天地协同观测模式与预警模型、环境生态质量评估原理与调控机理等应用理论研究。突破灾害监测预警、灾情侦查、灾害调查与评估等技术,推进基于无线传感网协同感知的环境和灾害监测多源空天地传感器网建设。研究应急现场多源数据的自动提取、快速处理和高效服务等关键技术,构建国家应急测绘服务平台。
3.全球地理信息资源开发利用关键技术研究
开展全球高精度无控制测图理论与方法研究,解决无控制卫星影像高精度几何定标与跨国境空三区域网平差、基于低轨卫星的北斗全球广域差分增强等问题,形成全球观测能力。研究基于国产高分辨率卫星影像的高精度测图、多源地理信息快速融合、基于在线协同的全球地理信息快速生产与动态更新、全球时空大数据挖掘与知识服务、基于视频卫星的地理世情信息实时与准实时监测、面向全球非均衡并发访问的服务支撑等技术,研制多时相、多尺度、多分辨率全球地理信息数据产品。建立我国全球高精度立体测图基准框架,构建全球地理信息资源建设与更新技术体系,制定我国全球地理信息资源建设与更新技术标准。支持全球多尺度地理信息资源快速采集与动态更新、全球亚米级和重点区域厘米级定位服务、全球高精度地理信息综合服务等。
4.新型多传感器数据采集与融合处理技术研究
突破传感器内部高精度自标定和多类传感器间的集成检校配准等关键技术,研制高精度的倾斜、大幅面、SAR、LiDAR、多光谱、高光谱等系列航空摄影装备。研制新一代通用型中低空民用无人机遥感系统,增强无人机平台不同传感器载荷的适应性。开展基于北斗/GPRS/3G航空多平台一体化空管监控、飞行监控、组网和综合管理等技术研究,逐步建立航空遥感局域网络飞控和监管技术体系。开展新型传感器在大规模生产中的应用技术研究,通过应用示范提升新型传感器的产业化应用水平。构建融合多类传感器数据的基础地理信息数据生产体系,逐步形成中低空遥感平台的新型多传感器数据采集、融合处理的生产服务系统。
5.地理信息安全监管与安全态势服务技术研究
突破互联网地理信息获取技术,实现区域聚焦和主题聚焦的互联网地理大数据快速获取、自动分类和自适应定位。研究敏感内容识别技术,分布式计算、网络协作的地理信息安全保密和安全监管技术,攻克从海量异构网络信息中快速发现敏感地理目标和评估安全威胁的技术难关,实现云计算条件下的地理信息安全服务。研发支持分布式爬行与并行化计算的互联网地理大数据获取与空间安全态势服务系统,形成境内境外网络地理信息持续汇集、涉密信息与地理空间情报自动发现及可视化模拟分析能力,为维护时空信息安全、应对全球安全挑战提供地理信息保障和服务支撑。
6.测绘卫星后续星关键技术研究
开展超高分辨率立体测绘卫星、激光测高卫星、干涉雷达卫星、重力卫星等后续卫星测绘指标论证与仿真系统研发,对辐射信号传输、相机系统、星上数据处理系统等进行建模和仿真,形成卫星测绘应用指标体系。开展多星组网联合数据获取技术研究。攻克几何检校、激光测高检校和辐射检校技术难关,构建内外参数一体化检校技术平台,形成较为完备的国产卫星测绘检校技术体系、规范与平台。开展多源、多载荷、多时相卫星遥感影像协同处理技术研究并形成测绘能力。研发国产测绘卫星影像实时服务平台,实现最新时效的影像数据服务和面向行业应用的专题信息产品服务等功能。研制测绘卫星数据国际化开发服务平台,构建全球分发服务网络。
7.现代测绘基准维持与服务关键技术研究
开展基于多种空间大地测量技术的测绘基准自主更新维持方法研究,研制测绘基准集成化大规模数据处理系统、大地基准质量分析与监测评价系统,构建陆海统一、全球统一的空间基准。开展全国范围内新一代陆海统一的、高精度的重力基准研究,建立多种技术手段监测、维持、更新高程基准体系,研制陆海统一的重力数据获取装备与平台,具备提供全国范围内的高精度重力基准服务。构建多源数据的精化融合处理方法、全球/区域高程/深度基准统一体系和平台。构建全国CORS站网管理服务系统。研究大地基准服务平台和体系。
8.海洋及内陆水下地形测绘关键技术研究
开展海洋垂直基准无缝化、海洋重/磁力测量、水深测量、智能浮标感知以及海洋测绘数据快速处理等技术研究,建立海洋垂直基准统一转换模型和海洋基础地理信息数据库,形成融合卫星、船测及重、磁、震等多源数据,探测、反演高分辨率海底地形技术能力。开展海岸带、近海动态监测与预警技术研究,具备海洋地理环境智能决策与服务能力。开展海岸带测绘、海洋测绘、海岛(礁)测绘、水下/海底高精度导航定位、内陆水下地形测绘、多尺度水下地形图编制、陆海时空基准统一、海底基准站网布设、地形数据无缝拼接等关键技术研究与海洋测绘装备研发。
9.室内外无缝定位与智慧时空技术研究
开展面向多移动终端、多定位平台、多信号源、多传感器的室内外米级协同定位技术研究。开展基于视觉、光源、地磁、声波以及新信号体制无线高精度定位等新技术和新方法研究,开发适用于高精度专业用户的室内定位新技术,研发室内高精度定位终端装备等。开展基于精细化模型的三维可视化导航路径规划、传感器融合导航定位等关键技术研究,实现三维实时无缝导航。开展面向智慧时空的多源信息获取、存储及数据挖掘等技术研究,构建室内外一体化智慧时空服务平台,开展行业应用示范,逐步形成室内外一体化位置服务体系。
10.时空大数据跨界融合关键技术研究
开展时空大数据存储管理、智能综合与多尺度时空数据库自动生成及增量级联更新、时空大数据清洗、数据分析与挖掘、时空大数据可视化、自然语言理解、人类自然智能与人工智能深度融合、信息安全等方面的技术研究,形成时空大数据技术体系,提升时空大数据分析处理、知识发现和决策支持能力。围绕时空大数据获取、处理、分析、挖掘、管理、应用等环节,研发时空大数据存储与管理、分析与挖掘、可视化等软件产品,智慧城市时空信息云平台及多样化数据产品,提供时空大数据与各行各业大数据、领域业务流程及应用需求深度融合的时空大数据解决方案,形成比较健全实用的时空大数据产品体系。
11.新型测绘装备研发与检测检校技术研究
开展多类型无人机遥感飞行平台、飞控系统和定姿定位装置、机载传感器等系列无人机遥感技术装备研发,提升无人机遥感应用能力。开展CORS软硬件研发和无人驾驶汽车自主导航以及车道级高精度地图研究,实现基于CORS站的各类位置服务。开展地下管线探测、水下测量等数据采集装备研发。研制用于高精度工程测量的移动测量系统和地下工程基础设施移动监测系统等。
开展航空传感器类、激光测量类、导航定位/定姿类、特种/专业测量类仪器装备的计量检测技术与标准研究。开展LiDAR、航空多视角相机、惯性测量单元(IMU)、SAR、导航系统终端、移动测量平台等新型测绘装备测试检测方法研究。
四、保障措施
(一)加强组织领导
各地各单位要切实把测绘地理信息科技创新摆在事业发展全局的核心位置来谋划和推动,明确分工,落实责任,积极争取本级财政预算加大对测绘地理信息科技创新的支持,加强对本规划执行落实的监督指导。加强与各地国土资源等其他行业的对接与融合,支撑地方经济社会发展。完善测绘地理信息科技项目管理制度。健全技术创新与标准化互动支撑机制,及时将先进技术转化为标准。推进科技创新投入、科技成果评价、科技创新奖励、知识产权保护等方面的管理制度建设。鼓励测绘地理信息企业和生产单位加大技术创新投入,促进科技成果转化。
(二)加强人才培养
继续推进新世纪测绘人才培养工程,通过重点学科、重点实验室、博士后科研工作站等平台建设以及重大项目的锻炼,培养造就一支战略科技人才、科技领军人才、企业家和高技能人才、青年科技人才、科技管理人才有机结合的测绘地理信息科技人才队伍。进一步创新人才选拔、培养、使用、评价机制。鼓励科研机构、高校与测绘地理信息企事业单位之间通过相互兼职、联合共建等形式促进人才流动。联合国内高校,加强测绘地理信息相关学科建设。加大高层次人才引进力度,优先引进掌握国际测绘地理信息领先技术的高端人才。
(三)优化创新平台
推进国家(重点)实验室建设和部门重点实验室、工程技术研究中心的分类整合、布局优化,优化中东部、加强西部地区创新平台建设。加强科技创新平台的动态管理,完善国家测绘地理信息局工程技术研究中心管理办法。进一步发挥国家测绘工程技术研究中心转移转化作用,发挥科技产业园区的聚集辐射作用,鼓励各地方省局建立技术创新中心,培育科技中介服务机构。加强创新联盟、众创空间、科普教育基地等新型创新平台建设,积极推进创新平台的部局共建、军民共建等方式的联合共建。支持国内科研机构和企业建立全球(海外)研究院、国际技术转移中心等,加强野外观测台站、检测检校平台、技术转移中心等科研条件平台建设。
(四)深化合作交流
建立测绘地理信息高校、科研机构、企事业单位的合作交流机制。加强军民测绘地理信息科技资源共享和科技人员的交流合作,建立测绘地理信息科技创新成果、标准的军民双向转移机制。强化与国外科研机构、高校的合作交流,争取重要测绘地理信息国际组织秘书机构在我国安家落户,支持科技人员在国际重要组织和机构中任职。支持我国机构和人员承担或参与全球及区域性测绘地理信息科技合作计划。加大内地与港澳台地区测绘地理信息科技交流与合作的力度。
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对“十三五”时期测绘地理信息科技创新任务进行了系统部署,提出在“十三五”期间,测绘地理信息科技创新要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,主动服务测绘地理信息事业发展和“五大业务”,在基础研究、核心理论、关键技术等方面不断加强创新,尤其是在基础理论和原始创新方面开展集中攻关,为测绘地理信息事业转型升级和“五大业务”的协同发展提供有力的科技支撑。