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武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

来源:  发布时间:2017-10-12

整理|本刊记者  舒雪萍

  
  
  测绘遥感信息工程国家重点实验室,是我国测绘学科第一个国家级重点实验室。1989年初以武汉测绘科技大学国家重点学科摄影测量与遥感及大地测量专业的相关实验室为基础开始筹建,并在当年由国家计委正式批准成立。1991年,世界银行贷款启动,成为世界银行在中国的7个跟踪示范实验室之一;1992年,国家测绘局投入开放研究基金,实验室正式对外开放;1995年,通过由国家教委、国家计委和国家测绘局组织联合验收;2004年,在国家科技部等部委召开的国家重点实验室建设20周年总结表彰大会上,实验室被授予先进集体称号,获“金牛奖”。2000年、2005年、2010年,实验室在国家科技部开展的评估中连续3次被评为“优秀”。
  
实验室组成与科研成果
  
  实验室遵循适度发展规模,并根据学科发展的需要,拓展研究方向,不断引进高水平人才。实验室有固定人员97人,其中,研究人员86人。研究人员中,院士7人;教授57人,副教授25人;博士学位67人,45岁以下中青年科技人员46人。实验室拥有先进的仪器设备,包括Modis卫星数据接收系统、虚拟现实系统、SGI、SUN、HP等多种Unix的图形工作站和相关软件系统,多台Sun、Dell服务器以及高档输入输出设备及近200台高档微机。实验室主持和承担科研项目235项,其中,“863”计划项目10项,“973”计划项目6项,国家自然科学基金项目30项,国防项目18项,国际合作项目8项,开放基金、省市级项目和横向合作项目等163项。在所完成的科技成果中,获国家级二等奖4项、部委(省)级一等奖6项、二等奖7项。出版专著26部,发表论文1147篇。
  
实验室研究方向
  
  1.航空航天摄影测量
   航天、航空新型传感器影像高精度定位的理论与方法:针对恒星定姿中存在的问题,研究可靠的星图识别算法和相应的导航星表结构,研究利用恒星像机连续拍摄的恒星影像提高恒星相机检校精度的方法,使恒星定姿的精度达到3秒以内。
  多源、多时相遥感影像配准的理论和方法:针对多源影像几何变形、辐射畸变引起的影像匹配困难问题,研究多源、多时相遥感影像的稳定不变特征及其提取算法,确定适用于多源影像匹配的相似性度量和匹配策略,实现可见光与可见光、可见光与红外线、光学与SAR、以及LIDAR点云与光学影像等不同类型影像之间的配准。
  多视角影像的匹配与三维模型重建的理论和方法:研究多视角、多基线影像的特征提取、几何约束和特征匹配,通过点特征、线特征、面特征的稳健匹配建立高密度数字表面模型。
  LIDAR数据处理与信息提取:研究LIDAR点云数据的预处理、可视化,实现点云噪声的自动滤除、机载激光数据与地面激光数据的拼接与缝合、海量点云数据的实时加载与可视化。研究LIDAR点云数据的分类和各类地物分离问题,实现地面、植被、建筑物等区域的自动提取。
  数字城市模型的构建与数字文化遗产保护:综合利用现有规划数据、航空LIDAR、地面LIDAR、航空摄影、地面摄影等多种数据来源,研究数码航空摄影机、GPS、IMU和机载激光扫描系统等多种传感器的集成技术,自动确定各影像的外方位元素,实现各影像数据的匹配和配准。研究激光扫描数据和立体影像数据的信息提取与建模技术,实现三维数字城市模型的自动建立。
  新一代摄影测量软件的开发:多源影像空中三角测量软件、新一代数字摄影测量系统、LIDAR数据处理系统等软件。
  
  2.遥感影像信息处理
  遥感数据的地面接收与处理:通过多个单位的联合攻关,在消化吸收和掌握关键技术的基础上进行系统集成与开发,建成遥感卫星的地面接收系统,研制具有自主知识产权的遥感数据处理和各类应用系统。真正实现遥感数据的地面接收和处理系统国产化,并且为今后实验室深入开展空天地一体化对地观测网络基础理论和关键技术研究打下基础。
  遥感成像机理与定量反演:通过建立地面目标物理特性定标试验场,开展地物的反射特性和辐射特性研究,利用大气辐射模型和地物辐射观测值整体地、全定量地反演和推算观测目标的物理特征,为遥感影像分析和目标识别研究奠定理论基础。
  遥感数据压缩与传输:为了确保海量遥感数据能够及时、快速的接收和保存,需要以信号的时频分析为工具,研究信号的不规则采样,精确描述数字信号的重建误差,建立全新的数字信号准无损压缩理论和技术体系,为解决各类遥感数据的高保真压缩奠定理论基础。
  自动目标识别和影像解译:研究遥感影像处理、分析和识别理论,创建影像数据库、背景数据库、影像特征数据库和方法库的理论与方法,开辟多层次、多尺度数据融合、方法融合和知识发现的新途径,形成和完善自动目标识别和影像解译的理论体系,实现各种地面目标识别的自动化与智能化。
  SAR数据处理与分析的关键技术:针对SAR对地观测技术的发展趋势和海量数据处理所面临的突出问题,研究SAR/InSAR信息处理的理论方法和关键技术。重点开展SAR影像在困难地区获取地表三维信息、长时间序列InSAR数据分析和基于高分辨率SAR影像的地物特征提取与动态监测等方面的关键技术研究。在系统掌握核心技术的基础上,在新一代并行处理分布式平台上发展SAR数据处理与分析系统。
  新一代遥感影像处理平台:针对光学、高光谱、红外、SAR等多种传感器数据的多样性和复杂性,突破多源遥感数据一体化处理综合的关键技术,研制适应多种硬件、软件环境(如单机、刀片机、集群机、分布式并行机)。灵活定制的遥感影像综合处理平台,为军口和民口遥感影像应用系统的开发提供基础平台。
  
  3.地球空间信息系统
  网格地理信息服务平台的关键技术的研究和开发:研究网格地理信息服务平台所需要的技术体系,建设网格地理信息服务的信息中心、元数据注册与服务中心,制订相应的标准、规范,推出下一代地理信息服务平台,并在实验室建设对全球服务的地球空间信息注册服务中心,实现空间新智能服务和服务聚合。
  全球无缝多源空间数据集成与可视化:通过对地观测系统所获得的自然现象、事件和过程是由多波段遥感影像、雷达图像以及多种科学观测样点数据,附之以现存的大型基础数据库和专业数据库系统,集成于一个统一的时空参考框架体系中,构成一个完整的地球空间信息系统,并且与人文、社会、经济要素数据的集成与融合。
  地球空间信息网络:地球空间信息网络是空间对地观测的重要组成部分,更是空间信息未来研究方向之一。它实现多个对地观测传感器之间的组网、各类传感器之间信息的传输、多传感器观测姿态的控制和调整、卫星与地面之间信息的传输与通信、空间信息网络抗干扰和防卫等功能。
  地球空间信息的基础理论研究:开展地球空间信息的本体模型、认知模型、语义模型及多维动态模型的研究,探索在全球尺度上建立三维空间、时态和多属性和物理特征的天空地一体的整体概念模型,并拓展三维城市模拟和虚拟地理环境的研究与应用。
  
  4.3S集成与多媒体通讯
  多传感器集成与空间信息获取:研究多传感器集成系统的同步与异步控制、多传感器集成模型、多传感器集成与数据处理、多传感器与3S集成。
  激光扫描数据处理与应用:研究特征提取算法、激光扫描与摄影测量等技术的集成、特征提取与建模精度评价、研究不同特征的提取精度及影响、数据处理的可靠性、指定精度条件下的数据获取、处理方法。
  空间信息服务(LBS):研究LBS产业化规范、LBS数据采集与更新平台、高性能LBS中间件平台、和LBS应用终端开发平台。
  此外还有GIS-T、智能导航与服务,机器视觉与工业测量,智能传感器网络,多媒体网络地球空间信息技术,多媒体通信与信息处理技术,车载与机载空间信息实时通信技术等。
  实验室按照国家重点实验室相关领域“国家队”的要求,遵循国家重点实验室“开放、流动、联合、竞争”的宗旨,团结一致,艰苦创业,勇于创新,不断进取,以活跃的学术思想、显著的科研成果、自主创新体系和广泛的学术交流,使实验室成为中国乃至世界测绘基础理论研究与应用基础研究中心之一。在科学研究、队伍建设、人才培养、高科技成果转化以及对外学术交流等方面都取得了丰硕成果。
  

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2024年3月

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