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王伟光
  男,汉族,1950年2月出生,山东海阳人。1967年11月参加工作,1972年11月加入中国共产党,博士研究生学... 详情>>
李 扬
  1951年9月出生,籍贯安徽,1981年、1984年、1989年分别于安徽大学、复旦大学、中国人民大学获经济学学... 详情>>
李培林
  男,山东济南人。博士,研究员,中国社会科学院副院长,中国社会学会副会长,中国社会科学院社会学研究所副所长。《社会... 详情>>

    智慧中国与遥感数据服务

    作者:曹天景 荣伟 梁鹏 陈红涛 孙晓鹏 出版时间:2014年01月
    摘要:本文简要回顾了从数字地球到智慧地球的理论演进,对智慧中国建设中遥感数据服务需求和技术发展趋势进行了展望,重点介绍了倾斜摄影测量技术及其在智慧城市、智慧旅游等方面的应用前景,并就智慧中国遥感数据服务面临的问题提出了若干政策建议。

    一 背景综述

    (一)数字地球

    1998年1月31日,美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心发表演讲《数字地球:21世纪认识地球的方式》。戈尔指出,尽管人类已经有能力获取空前浩繁的地理环境、经济文化等各领域的原始数据,但在利用这些数据方面仍面临巨大的挑战。一个典型的例子是,LANDSAT卫星二十年如一日每两周将全球拍摄一遍,但这些数据的绝大部分从未被使用过。政策和技术两方面因素造成了这一局面:僵化的数据政策使得潜在的数据需求无法得到满足;同时,因受自身生理机能的局限,人类也无法充分理解这些原始数据。解决问题的办法,一是提高数据的可得性,以商业化的方式促进数据共享;二是实现数据的可视化,即建立一个关于地球的、嵌入海量地理数据、多分辨率的三维表现系统。为此,需要在高速计算、海量存储、宽带网络、高分辨率遥感卫星、GIS互操作、元数据标准、数据融合和拓展等方面实现突破。

    (二)智慧地球

    2008年11月6日,IBM总裁兼首席执行官彭明盛在美国外交关系委员会发表演讲《智慧地球:下一代的领导议程》。他认为,尽管当今世界的基础结构正在向“智慧”的方向发展,人类对信息的感知、处理和利用能力都得到了空前的提高,但困扰人类社会的一些固有问题,如能源和资源浪费、环境污染、气候灾难、医疗事故、金融动荡、商业效率低下等,却依然未能得到妥善解决。物理基础设施与信息基础设施的分立是导致这一问题的根本原因。因此,全球IT产业下一阶段的主要任务,就是要把各种感应器件嵌入电网、道路、桥梁、大坝、建筑等各种设备和设施中,建设实体与信息相融合的新一代“智慧型基础设施”。同时,人类社会的各种团体和组织,如企业、政府、学校、医院、社区等,也应当对其业务流程、组织架构、政策理念、运行模式等进行整合和重构,创建“智慧型社会组织”。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,克服各种全球性问题,从而达到“智慧”的状态。彭明盛的这番讲话,被认为是开启了全球IT产业迈向“智慧地球”时代的序幕。

    (三)从数字地球到智慧地球

    从数字地球到智慧地球,美国国家信息化战略的目标和手段都发生了重大变化。数字地球阶段主要关注地理信息的共享、互操作和可视化表现,旨在建立基于定位和遥感基础设施的信息服务体系。智慧地球阶段则主要关注解决人类社会面临的各种现实问题,旨在建立基于新一代信息基础设施和社会组织,具有灵活感知和反馈运作能力的泛在服务机制。

    美国的实践表明,国家信息化是一个循序渐进的过程。数字地球搭建的网络和数据环境,为智慧地球建设奠定了基础。数字地球把3S技术和网络技术联系在一起,为全球信息化提供了一个基础框架。物联网技术通过各种传感设备,把任意物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。云计算技术通过整合各种计算资源,构建虚拟资源中心,向用户灵活提供所需的信息和服务。数字地球与物联网、云计算技术相互依托、相互补充,形成了智慧地球的技术基础。智慧地球作为数字地球的扩展与延伸,是信息产业发展的必然结果,也是信息化的必然趋势。

    二 智慧中国时代遥感数据服务趋势

    (一)用户由政府向社会公众发展

    传统的遥感数据用户主要是政府部门,应用目的是为城市规划、应急响应等公共服务提供信息支持。智慧中国时代,遥感数据可承载的服务类型越来越多,除满足政府部门履行行政职能的信息需要外,还可为社会公众提供通信、物流、出行等方面的信息服务,其应用的普遍性将越来越高,越来越被大众所接受。

    (二)数据形式由单一向多元化发展

    目前典型的地理信息系统应用主要以传统二维地图作为背景数据。进入智慧地球时代,随着传感器技术的发展以及信息提取技术的提高,能为用户提供的数据类型将越来越丰富,不再局限于二维地图,而是向三维可视化数据、真正射影像、街景地图以及视频等多元化发展,充分满足用户的不同需求。

    (三)由瞬时观测向持续观测发展

    随着智慧型信息服务的普及,长采样周期的遥感数据已无法满足未来的应用需求。用户将更关注按需随时更新数据,特别是对于实时性要求比较高的应用场合,如交通规划、灾害分析、气象预测等。这就对传感器以