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地球信息科学的摇篮

来源:  发布时间:2020-01-03

——资源与环境信息系统国家重点实验室

  
  
  资源与环境信息系统国家重点实验室成立于1985年,是我国最早的国家重点实验室之一,是中国地理信息系统事业的开拓者和摇篮。1986年实验室主楼落成,VAX 11-785超小型计算机系统及Arc/Info、I2S等国际一流的软硬件系统全部引进并投入运行服务,还启动了第一个国家级的地理信息系统研究项目——资源与环境信息系统实验(国家“七五”攻关第73项项目)。1987年实验室通过国家验收,对国内外正式开放。
  
研究方向明确
  资源与环境信息系统国家重点实验室致力于地球信息科学的基础理论与方法的研究,发展地理信息系统核心技术,构建国家级行业重大应用示范系统,建立“数据—模型—软件—系统”一体化的地球信息科学研究体系,对我国地球信息科学的发展起到学科导向、应用示范及骨干人才培养的作用。
  实验室主要研究方向与目标:
  1.建立融图形思维、模型计算、知识推理于一体的地球信息科学方法论,形成时空数据挖掘、地理系统格局与过程分析的方法体系,发展国际一流的时空数据分析模型,服务于地球科学领域的研究和应用;
  2.研究多源遥感信息的时空融合方法,建立高精度、定量化、高效率遥感智能计算与遥感地学分析模型,实现全国覆盖、高时序的地表参数反演与特征分析,服务于国家资源环境管理与生态建设;
  3.发展具有自主知识产权的大型地理信息系统、空间数据库管理系统和时空信息可视化系统软件,为国家地学信息格网建设和公众地理信息服务提供技术支撑;
  4.建立地球系统科学数据共享平台,并发展成为国家级地学数据集成与共享中心,实现地球系统科学数据的动态更新和网络共享,服务于地学科研环境的信息化;
  5.构建以数据平台、地学模型平台、地学计算平台和虚拟可视化平台为基础的区域环境模拟网络平台,实现地学分析的超级计算和地学过程的动态模拟,服务于国家宏观管理、应急响应和科学决策;
  6.结合国家重大需求,建立和发展国家级行业重大应用与示范系统,促进地球信息科学在国民经济建设中的应用深化。
  
科研实力雄厚
  资源与环境信息系统国家重点实验室成立以来,以承担国家重大科研任务和国际合作研究为重点,积极推进地球信息科学的发展。先后承担了国家原“973”计划、国家原“863”计划、国家自然科学基金、中国科学院知识创新重大项目、省部级和国际合作研究课题等300余项,涉及空间分析与系统模拟、空间分布模式挖掘与地学知识发现、地球信息科学前沿技术与软件系统、地球系统科学数据集成与共享、资源与环境信息系统重大行业应用与示范等地球信息科学的各个领域。
  实验室先后出版学术专著与图集130多部,在国内外重要学术期刊发表学术论文2100多篇;制定国家、军队、行业等各类标准规范17项;自主设计开发了全系列大型地理信息系统平台SuperMap、海量空间数据库管理系统平台、空间分析模型系统、电子地图制作系统等具有自主知识产权的软件系统,申请发明专利70余项,获得软件著作权登记160余项;建立了地球系统科学数据共享网和中国科学院资源环境科学数据共享系统;获国家级、省部级科技奖励几十项,包括国家自然科学奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖9项和多项省部级科技进步特等奖、一等奖等。除此之外,在读博士、硕士研究生和在站博士后近200名,已出站博士后和毕业研究生在国家科研院所、高校、政府部门和企事业单位发挥着重要作用。
  
践行“创新2020”
  2010年4月21日,中国科学院召开全院视频会议,传达学习国务院第105次常务会议精神。时任中国科学院院长、党组书记路甬祥主持会议并就学习贯彻国务院常务会议精神、实施“创新2020”提出要求。常务副院长、党组副书记白春礼传达了第105次国务院常务会议精神和“创新2020”方案的主要内容。试点将于2010年下半年启动,2011年全面实施。
  作为中国科学院的组成部分,资源与环境信息系统国家重点实验室积极响应“创新2020”的战略实施,其发展目标为:将实验室建设成为国际一流的地球信息科学基础理论研究基地、国家战略性核心技术创新基地、国家地球系统科学数据共享中心,力争在地学信息图谱与地理格网系统、服务式新一代地理信息系统、面向国家全球战略视野的空间信息应用等方面,取得重大突破和若干原创性科研成果。
  实验室“创新2020”的战略要点有:形成地球信息科学基础与应用基础理论研究、地理信息系统核心技术创新与重大产品研发、基于3S的重大示范应用系统有机融合的学科发展布局;建设特色鲜明、引领学科而发展的地球信息科学与技术研究体系;形成面向国家重大应用需求的应用示范基地、服务于国家地理信息战略性新兴产业发展的成果转化基地、优秀创新人才培养基地。
  实验室“创新2020”的研究任务有:
  1.时空数据综合分析配陆地表层系统模拟
  针对以区域总量和空间分布估算为核心的陆地表层系统模型的适用条件模糊等实际问题,研究陆地表层类型、样本布设方式、模拟方法、结果不确定性之间的理论关系,发展高精度曲面建模、空间分析不确定估算等方法,建立陆表总量估计与分布模拟的理论体系;
  针对海量数据空间集成与地理时空格局挖掘分析等前沿问题,着力开展地理本体与空间认知基础理论研究,发展空间数据密集型的地理知识发现研究的新范式与地理空间格局识别方法,形成综合虚拟地理空间和真实地理世界的统一时空信息集成、分析和系统模拟决策的理论方法;
  构建以系统动力学理论为指导、以模型耦合器为核心、以陆地表层系统演化机理模型与规则模型综合集成为特色、以高性能计算为支撑的大型陆地表层系统综合模拟与数据同化模型,并实现流域尺度上的综合模拟试验。
  2.地表环境参数遥感反演与信息提取
  开展陆地表层关键要素遥感精确提取与定量反演的理论研究,发展陆地表层能量与水分平衡系统参数时间序列数据重构方法,改善地表能量状态变量的估计精度,建立我国陆地蒸散及土壤湿度等综合反演系统,为陆地表层系统模拟提供关键地表参数。
  3.新一代地理信息系统技术与软件
  面向国际ICT技术发展前沿和国家地理信息产业发展的重大需求,开展一体化地理信息服务基础平台体系结构、高性能高可信空间数据库存储与访问、高效能空间查询与处理、地理空间数据云计算与服务等关键技术研究。
  研究国家大型地图集编制的理论方法与工艺等,编制新一代图集等,研发地图集网络发布平台技术。
  研发功能可配置、规模可扩展、支持高性能计算的新一代云地理信息系统基础软件,发展数字地图制图、地理信息移动服务等专业化软件平台。
  4.地球系统科学数据与模型工具共享
  制定地球系统科学数据分类、集成的规范与标准,开展地球系统科学数据共享、模型共享与高性能计算理论方法与关键技术研究,发展资源环境科学模型库,建立国家资源与环境数据网格,形成地球系统科学“数据—模型—计算”一体化的共享技术体系,构建陆地表层系统信息化科研平台,提高地球系统科学研究的信息化能力。
  5.地理信息系统重大应用示范系统
  以自主研发的软件、模型,数据共享平台为支撑,建立区域生态环境质量与卫生健康评价分析信息系统、重大自然灾害分析与风险评价信息系统、全球海岸带海洋生态环境评价分析信息系统等重大示范应用系统。
  现在,地理信息已在资源开发、环境保护、社会安全监控等领域得到广泛应用,人们所看到的一切人、事、物都和地理信息联在一起。随着5G时代的到来,下一代的地理信息建设和应用将会进入全空间的时代。资源与环境信息系统国家重点实验室将以此为重点继续砥砺前行。科
  

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