科技支撑计划项目建议－读根文库

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流科技支撑计划项目建议.精品文档.附件1：国家科技支撑计划项目建议书（格式）项目名称：“数字兵团”空间信息综合应用关键技术集成与服务平台建设 建议单位：石河子大学、北京大学二七 年四 月十六日项目概况表项目名称“数字兵团”空间信息综合应用关键技术集成与服务平台建设经费需求（亿元）其中国拨（亿元）实施周期（年） 重大项目重点项目所属领域能源资源环境 农业 材料制造业交通运输信息产业与现代服务业 人口与健康 城镇化与城市发展公共安全与其他社会事业项目与纲要的衔接性明确列入纲要农业 领域 农林生态安全与现代林业及农业精准作业与信息化优先主题明确列入纲

2、要公共安全 领域 国家公共安全应急信息平台优先主题不知道这样是否合适？基本属于纲要水和矿产资源领域综合资源区划优先主题范畴其他（请说明）项目与重大工程、重大装备、行业重点业务工作或引进消化吸收项目的结合性是 国家空间信息基础设施建设与应用 工程的关键配套技术不知道怎么填了。没有明确的依托工程其他（请说明）项目与部门（地方）科技需求的衔接需求提出单位： 其它（请说明）创新类型原始创新集成创新引进消化吸收再创新项目完成时的应用类型形成自主研发能力形成规模生产能力局部试点示范较大范围推广应用项目组织单位的建议牵头组织单位建议： 其他组织单位建议： 石河子大学、北京

3、大学、国家农业信息化工程技术研究中心、中国科学院新疆生态与地理研究所、农垦科学院 这是后加的，是否合适？（列前五个）编写说明1项目建议应符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）（以下简称纲要）重点领域及其优先主题的任务，支撑实施最新或国家重大战略部署，并符合国家科技支撑计划管理暂行办法规定的立项要求。2各有关部门、地方及有关单位结合本行业、本地区等发展需求，提出项目建议，正式行文并同时通过科技部门户网站（）上的“国家科技计划项目申报中心”报送科技部。3报送项目建议书时，应一并附上国家科技计划项目概算申报书。一、项目立项的必要性及需求分析1.1 项目立项背景随着计算机技术、网

4、络技术的飞速发展，人类已进入以信息化为主要特征的新经济时代。发达国家加快了信息基础设施和空间基础设施建设的步伐，1998年1月，当时的美国副总统戈尔提出了“数字地球”的概念，引发了继“信息高速公路”、“知识经济”以后的第三次信息浪潮。空间信息基础设施是支持地理空间信息网络共享和应用的基础，是国家信息基础设施的重要组成部分。21世纪全球空间信息技术进入一个技术全面更新和产业化应用的新时期，其应用技术步入网络化、集成化和智能化为特点的新阶段。空间信息技术应用在国民经济社会发展中的地位正在不断提高，空间信息产业可望成为信息产业中具先导性的重要组成部分，其发展水平直接影响一个国家的综合国力和国家安全。

5、1998年6月，江泽民总书记在两院院士会上提出了关于中国发展“数字地球”的思路，指明了发展信息技术，加快建设国家信息基础设施，早日实现中国的“数字地球”，是我国争先抢占世界科技、产业和经济制高点，走向21世纪的知识经济的发展战略。“十五”期间，许多地区和部门相继制定了数字省区和覆盖本领域的数字工程项目发展规划，如北京市已实施了“数字北京”总体框架和发展规划，“数字海南”、“数字山西”、“数字福建”、“数字浙江”、“数字陕西”等规划也在制定之中。2001年10月，继国办发53号文后，国家计委、国家地理空间信息协调委员会召开了“国家空间信息基础设施发展战略研讨会”，指出“必须将国家空间信息基础设施

6、的建设和应用作为国民经济和社会信息化的重要内容，应加快发展，以带动地理空间信息技术的应用和相关产业的发展，并进一步推动经济结构的战略性调整”，更引发全国十几个省、直辖市拉开建设“数字省区”地理空间基础框架的序幕。我国政府把国家空间信息基础设施建设与应用“十一五”规划列入国民经济和社会发展第十一个五年计划的专项规划序列。规划针对我国目前地理空间信息领域的发展需要，提出支持信息基础设施的空间信息采集、处理技术的加速更新换代，空间信息基础设施的应用领域加速向全球范围和各个领域扩展，支持空间信息基础设施的国际标准体系的加速建立健全。国家空间信息基础设施建设与应用“十一五”规划目标是从整体上全面推进各级

7、空间信息基础设施发展，初步建立分工明确、信息体系比较完整、信息交换与服务规范、技术和功能先进的国家基础地理空间信息采集、更新和共享服务的公共地理空间数据体系、网络体系、标准规范体系以及基础设施建设运行的保障体系。规划确定“十一五”期间的主要任务和需要重点建设的领域包括：依托电子政务工程全面推动各级基础性地理空间信息共享服务平台建设；以政府信息资源开发为重点，促进空间信息基础设施的应用；加强我国自主对地观测信息源建设，合理利用国内外两种资源、两个市场；加速推进地理空间信息共享标准规范的研制；大力促进地理空间信息产业发展，加快电子政务基础地理空间信息库建设；建设全国资源环境监测预测与综合评价的信息

8、支撑体系；建立自然灾害综合监测、预测、评估和应急反应的公共地理空间信息平台等。（以下简称“兵团”）非常重视信息化建设，“十五”期间就制定了推进信息化进程，把推进经济和社会信息化放在优先位置。积极参与国家、兵团信息网络建设，形成经济、政务等信息服务网络。建设综合数据通信网络系统，发展综合信息传输产业。建设兵、师、团三级信息网络工程及信息应用系统，实现信息资源的快速交流和高度共享。利用现代信息技术服务于精准农业，实现农田灌溉、库渠测水、测土施肥、生态监控等方面的现代化管理。用现代信息技术改造和提高传统工业，以信息化带动工业化，发挥后发优势，推动工业整体素质的提高，并建立经济专家网络

9、咨询系统，为经济决策服务。兵团在“十一五”总体规划的目标中，将地理空间信息基础设施发展规划列入重点专题规划之中，专门制定了空间信息基础设施建设第十一个五年规划，用于指导兵团空间信息基础设施建设的健康发展。规划指出：要继续加强信息化建设步伐，要求抓住机遇，充分开发利用兵团丰富的地理空间信息资源，全面提高兵团空间技术及其应用水平和促进相关产业的发展，以信息化促进兵团各项事业的发展。规划提出了具体目标与任务：（1）为兵团空间信息基础设施建设提供基础地理框架，推进兵团空间信息基础设施建设，有效组织兵团现有信息资源，提高兵团地理空间信息的共享水平。（2）全面提高兵团地理空间信息资源的数字

10、化、网络化和应用水平，充分发挥地理空间信息资源在兵团国民经济、社会与环境可持续发展中的作用。（3）加快空间信息基础设施建设，缩短基础地理信息更新的生产周期，有效的提高基础地理信息的现势性。（4）有效拓宽空间数据信息的应用面，为领导决策和社会、经济的可持续发展提供服务。（5）通过空间信息交换网络建设、数据库建设、应用示范项目的实施，为“金农工程”、“金土工程”、“金水工程”等搭建实施平台。（6）为兵团产业结构的大调整提供及时、准确、可靠的决策依据。虽然空间观测、信息采集、信息共享、信息发布、服务平台与网络传输等技术已较为成熟，但空间信息综合应用业务运行系统仍未真正建立和得到实际应用，未能在行业中

11、发挥作用。原因在于面向业务运行的关键技术没有很好的集成，致使各部门之间难以很好地协作，真正实现信息共享。解决国家级与省级空间信息综合应用服务系统关键技术与标准，并在此基础上建立业务服务系统，是我国集成过去研究的成果、深化空间技术的应用所必须迈出的一步。目前我国各级部门都在积极探索建立空间信息共享与业务运行机制，例如，北京市通过建立信息资源管理中心和信息化办公室，实行空间数据集中采购，统一处理，共同使用，取得了很好的社会经济效益，在空间信息技术综合应用方面进行了有益的尝试，为在兵团空间信息技术的集成应用、信息共享与服务系统的建立提供很好的借鉴和参考。综上所述，国家与兵团对空间地理信息基础设施建设

12、与实施的重视程度、现行政策和规划为项目的实施提供了最佳时机；在兵团开展空间信息技术集成与应用研究，既符合国家发展也符合兵团发展的需要。1.2 必要性和需求分析联合国的一份报告表明，人类社会经济生活中80以上的信息与地理空间信息有关，地理信息技术大大改变人类观测和认识地球的方式，已广泛应用于资源调查、灾害、环境监测、规划、电力、商业等领域，取得了显著的经济社会效益，成为21世纪国际竞争的制高点之一，其发展水平直接关系到国家的综合国力和国防安全。实施西部大开发是我国党和政府面向新世纪做出的重大战略决策。加快开发西部地区，对于推动全国的改革和建设，保持国家的长治久安和实现中华民族的伟大复兴，不仅具有

13、重大的经济意义，而且具有重大的政治和社会意义。改善生态环境、提高农业生产水平，是西部地区开发建设必须解决的一个重大课题。兵团是党政军企合一的特殊组织，肩负着“屯垦戍边”的历史使命，在国家实行计划单列，是一级预算单位，自行管理内部的行政、司法事务。1981年，以邓小平同志为核心的党中央第二代领导集体把握国际国内形势的发展变化和新疆境内外的复杂情况，决定恢复，充分肯定兵团是新疆经济建设、社会稳定、民族团结、边防巩固的重要力量。兵团在边境地区的重要或关键地带共建成具有国防意义的边境团场32个，守护着1300公里长的国境线，筑起了“屯垦戍边”的国防屏障。以江泽民同志为核心的党中央第三代领导

14、集体深谋远虑，更加关心重视兵团，要求兵团加快改革开放步伐，在发展社会主义市场经济新形势下进一步发展壮大，并帮助兵团特别是基础设施的建设，要求既要戍边维稳又要参与市场竞争。1997年召开的党的十五届全国代表大会给兵团的改革进一步指明了方向。在新的历史条件下要进一步发挥屯垦和戍边的作用，必须要建立较完善的社会主义市场经济体制，才能适应市场经济发展的要求，才能保证兵团完成国家赋予的政治和经济双重任务。“屯垦”就是发展，“戍边”就是维护稳定，兵团既要发展经济，又要维护新疆稳定和边防巩固。屯垦戍边是兵团担负的双重历史使命，二者相辅相成。经济得到了发展，也有力地支持了戍边任务的完成。五十年

15、的屯垦戍边实践足以证明，的存在和发展，有利于维护国家的安全和统一，有利于加快新疆各族人民的团结进步，这不仅是国家最高利益和中华民族根本利益之所需，而且是实现祖国富强和民族复兴的重要保障。兵团作为新疆稳定、边防巩固的重要力量，始终坚持劳武结合，在打击和抵御境内外分裂势力的破坏和渗透活动，保卫祖国边疆的稳定和安全等方面，发挥了不可替代的特殊作用。兵团的发展，对加快新疆经济发展，促进民族团结，保持社会稳定，巩固边防，维护祖国统一，发挥着十分重要的作用。兵团经历了50年的发展，发展过程中得到了中央政府的高度重视，兵团也非常重视先进科学技术的应用与推广，兵团农业发展的经验与现状充分显示了

16、“科学技术是第一生产力”的作用。农业的生产管理、规模化程度、机械化作业程度与农业新技术的应用推广水平都居全国前列，尤其在棉花生产方面。兵团棉花的种植面积占到新疆的40%，产量占到新疆的50%，占到全国的1/6，在国家棉花生产计划中占有举足轻重的地位，直接影响国家棉花生产安全与战略储备。近年来，兵团在围绕提高棉花生产的经济效益方面，采取了包括利用地理信息技术进行精准监测、精准施肥、精准灌溉与精准收获等六大精准农业技术，使棉花的生产现代化技术与手段位于全国先进水平。2005年国内生产总值331.12亿元。农业是兵团的经济基础，兵团有14个师，分布在自治区16个地州市，总土地面积745.42万公顷，

17、现有耕地102.2万公顷。兵团拥有农业机械11.9万台，总动力160.7万千瓦，农业机械化水平达84。人均占有棉花200公斤，粮料707公斤，在全国均排序第一，是国家级棉花基地；人均油料35.4公斤，排序第二。兵团地处大西北，是我国最大的商品棉生产基地，先进的种植管理模式、较高的集约化农业生产水平及所处独特的自然生态条件是我国最适宜实施遥感技术应用和发展精准农业的地区。兵团耕地面积平整连片，条田建设规范、机械化程度高，已实现了种植计划、耕作制度、技术措施、灌溉管理和产品收获等统一管理，农业新技术推广快，并在我国首先实施了以精准种子工程、平衡施肥、播种技术、灌溉技术和作物生长动态监控技术为核心的

18、精准农业，对空间信息服务特别是遥感数据应用服务有着非常迫切的需求，并具有坚实的基础。同时，在新疆作物生长季节70%以上是晴天，大气干燥、灌溉农业、农田宜于控制等有利条件是其它省区无法相比的，为我国空间信息技术特别是遥感技术的应用和精准农业的实施提供了一个良好的舞台。兵团农业耕作区域属大陆性干旱与半干旱气候区，地理环境独特，生态环境脆弱，自然灾害频繁。作为国家的粮棉主产区，其干旱区支撑资源开发的生态环境相对比较脆弱，制约资源利用的自然灾害十分频繁，大规模人类活动和工程建设诱发的土地沙漠化与盐渍化、草场退化、河湖水质恶化、生物多样性减少等一系列生态环境问题日趋严重，保护生态环境，稳定并提高农业的生

19、产水平，对兵团乃至整个国家都意义重大。近年来，随着兵团农业生产布局的调整、农作物品种的频繁更替、种植技术的不断创新等，病虫害的危害也随之出现显著的变化，并有日渐严重的趋势，由此带来的巨大的经济损失，危及到兵团农业的可持续发展和边疆少数民族地区的政治稳定。以低温冷害为例，2001年，兵团的北疆棉区遭受持续低温的冷害侵袭，致使四个农业师的棉花普遍减产3050%，遭受了重大的经济损失；1999年、2000年草地蝗灾侵袭，呈严重爆发趋势，达到历史最高危害水平，全区蝗灾发生面积连续两年高达4000余万亩，各种灾害给新疆和兵团农牧业生产造成了严重的威胁。各种灾害的频繁发生与生态环境的恶化密切相关，现代信息

20、技术特别是空间信息技术的应用，为重建与恢复生态平衡、实现减灾、防灾，促进兵团农业可持续发展提供了崭新的途径。兵团空间信息的基础设施建设已有了良好的前期基础，兵团从1999年开始，利用中国电信现有骨干网络已经形成以兵团机关为核心，由中国电信、中国铁通租用线路、卫星专网组成，覆盖兵团机关、主要企事业单位、14个师、4个县级市等的兵团光纤和无线数字通信城域网络，基本覆盖所辖师团和城镇，兵团家庭上网率达80%。基础地理信息资源数据库建设也初见成效，完成了常用的1：25万到1：100万的地形图测绘，数字化率到90%，以及各种专业矢量数据图层。GPS大地测量控制点从2005开始列入国家测绘行列，开始建设。

21、农业、水土、林业等业务部门都建立了各自的空间技术数据库和应用模型。但是，兵团在空间信息基础设施建设方面还存在一些问题，如：（1）空间信息基础设施发展的统筹规划、协调管理相对薄弱，信息资源共享和保障信息安全问题还亟待解决；（2）地理空间信息获取和资源开发利用水平不高，信息与服务的标准化滞后；（3）现有信息资源开发利用水平普遍较低，离实际需要还存在相当的距离；（4）大地控制网建设方面基础薄弱；（5）基础测绘建设方面基础较弱。因此，把握我国政府乃至全球对空间信息基础设施非常重视的时机和充分利用现有条件，通过整合兵团现有的空间信息基础设施成果，建立兵团空间信息尤其是遥感信息的共享机制与深化空间技术的集

22、成应用程度，对实现兵团农业信息化与建立“数字兵团”，促进屯垦戍边的现代化进程都是十分必要的。1.3 经济与社会效益经济效益分析：“数字兵团”空间信息综合应用关键技术集成与服务平台建设旨在利用兵团特殊的体制与管理的一体化的优势以及新疆适合遥感等空间技术应用的特有自然与农业环境与模式，探讨空间信息技术在兵团内的共享机制与实现形式。兵团空间信息业务系统基础框架的建设，将为兵团机关部门和各师团的社会和经济可持续发展提供规划、设计和决策支持的基础地理框架信息，为电子政务的实施提供统一标准的基础地理信息支撑平台和环境。预期经济效益包括四个方面：一是通过空间信息与其它信息的统一采购与信息共享服务可节省信息数

23、据费用近千万；二是通过空间遥感获取信息数据的费用大为降低且具有真实、客观、及时性；三是根据遥感数据精确实施空间变量水肥管理，提高农业用水及化肥利用效率，减轻环境污染、增加作物产量，每年可为兵团增加4亿元的收益；四是通过信息服务系统为农业生产产生效益6000余万元，为测绘、土地、交通等部门提供空间信息服务创造产值约480万元。社会效益分析：运用以遥感、地理信息系统、卫星定位系统为核心的地球空间信息技术，建立服务于兵团“屯垦戍边”的空间信息共享平台与服务系统，为兵团有关领导和部门提供全兵团准确及时的农业生产情况信息，便于对农业生产、水土资源监测与管理、林草监测、生态环境监测与保护、减灾防灾等公共安

24、全与应急反应进行决策指挥。预期产生的社会效益包括以下七个方面：一是推动国产民用卫星发展。所建系统可广泛应用于基础地图测绘、数字城市建设、国土资源管理、农林资源与生态环境调查、大型工程建设和电子政务等；二是为兵团带来直接的经济效益，从而增加团场职工收入，繁荣团场经济与文化，稳定兵团职工队伍，更好地完成“屯垦戍边”的任务。三是改善目前兵团灌区调度手段，实现对主要流域的水情信息实时监测与预报、水利工程信息精确管理、灌区水资源合理配置等；四是减轻生态环境的污染和农产品的污染，节省的农业灌溉用水用于生态恢复与重建，对西部干旱与半干旱地区生态环境的保护作用与效益巨大；五是农业自然资源管理更为科学合理，为兵

25、团农业与经济的可持续发展奠定良好基础；六是项目实施可以带动石河子大学在空间信息技术综合运用领域的学科建设、人才培养、产-学-研的联合体的构建；七是项目的建设成功，对于世界其它国家，尤其是中亚国家和地区，在应用空间信息技术为发展生产与经济服务方面有重要的借鉴作用。二、项目目标及主要任务2.1 主要目标本项目的总体目标是利用兵团特殊体制与管理一体化的特点，新疆地区有适合遥感等空间技术发挥的特殊自然环境（天高云淡，地域广阔）与集约化、规模化的农业生产模式以及农业机械化、信息化程度高的优势，通过集成与完善现有地球观测数据获取系统、数据与模型，在现有网络基础设施的基础上，搭建兵团空间信息服务与共享平台，

26、最终建立一个能业务化运行的、服务于兵团、各职能部门、各农业师、各农牧团场的空间信息服务系统，为兵团屯垦戍边提供支持。具体目标可分解为以下8个方面：（1）制定兵团空间信息服务系统的数据采集、处理、管理规范；集成与完善现有空间数据获取系统，建立多分辨率、多时相的综合遥感数据库、基础地理信息数据库与各专题数据库等；并以空间数据库为核心，以网络基础设施为条件，建立空间信息管理、共享与服务的平台系统。（2）对兵团已开发完成的与农业相关的模型、软件和系统与国内较为成熟的农情遥感监测模型进行集成、同化与完善，建立从遥感数据获取、专题数据采集、模型分析到种植面积量算、长势及病虫害监测与产量预测等业务流程一体化

27、的兵团农业信息服务系统。（3）在数字水利建设的框架体系下，构建集水利信息采集、传输、储存、处理到水资源预测、洪灾监测与洪灾损失评估、土壤墒情监测与旱情预警等专业应用系统为一体的兵团水利信息服务系统。对兵团水资源的开发，利用和管理提供信息化服务，为水资源的高效利用及生态环境保护提供科学决策依据。（4）采集历史土地利用现状图、土地利用规划图、土地利用质量评价图等专题图件，进行数字化处理。如果已经数字化，进行规范化处理，建立土地资源数据库。同时，需要采集与人口、耕地面积等有关的社会经济统计数据项，为土地利用变化趋势分析提供支持。（5）进行土地沙漠化遥感监测，森林与防护林动态监测，草地及其灾害动态监测

28、，植被分布、植被动态及生态恢复监测，建立生态环境及其灾情监测的信息管理与服务系统。（6）以全球卫星导航系统(GNSS)、有线与无线通信系统、地理信息系统等一系列高新技术为一体化支撑平台，充分利用数字化、网络化和系统集成技术，建设石河子市公共安全与应急反应管理系统，使应急管理与决策过程更加科学化、规范化、制度化，提高公共安全应急管理能力，服务于社会与经济建设的总体发展战略。（7）为确保各边境团场的安全和生产任务的落实，依托PSTN网，充分利用北斗导航定位系统及GSM/CDMA移动通信网，开发了“边防执勤动态管理系统”。为军警民联防、联建、联管提供了一个指挥协调的平台，实现对值勤分队到点到位情况的

29、管控、边情及时处理等。新增（8）从行政手段、技术途径、利益机制等方面着手，建立兵团各部门之间的空间数据共享机制与形式；通过集成、完善与开发系统所需软硬件环境，最终建立一个能业务化运行的兵团空间信息共享与服务系统，为兵团、各专业局委以及各师团提供空间数据与空间信息产品服务。2.2 研究与开发任务与内容2.2.1 空间信息管理与服务平台的建立2.2.1.1 研究重点研究制定兵团空间信息服务系统的数据采集、处理、管理规范；集成与完善现有空间数据获取系统，建立多分辨率、多时相的综合遥感数据库、基础地理信息数据库与各专题数据库等；并以空间数据库为核心，以网络基础设施为条件，建立空间信息管理、共享与服务的

30、平台系统。2.2.1.2 主要研究内容（1） 空间信息管理与服务平台的架构空间信息管理与服务平台是有机连接空间信息获取系统、数据处理与管理系统、决策支持模型系统以及业务服务系统的软硬件环境。它的建成将为兵团以对地观测数据为主的空间信息共享、空间信息产品生产与服务提供一个基础平台。空间信息管理与服务平台大致包括以下几个部分：空间数据获取与处理系统、空间与非空间信息数据库系统、空间信息产品加工与决策支持系统、空间信息网络发布与服务系统、以及建立和完善的各空间数据分中心（各专业局委、各师团分中心）等（图1）。图 1 兵团空间信息管理与业务平台结构组成空间信息管理与服务平台行业产品生成与服务农业水利土

31、地生态环境与灾情监测公共安全共享网会员用户公众Internet电子地图服务普通用户空间数据共享服务网络连接空间信息查询与分析服务用户层产品与服务平台空间数据数字化输入格式化与规范化元数据数据录入近地遥感航空遥感卫星遥感非空间信息数据库基础地理信息数据库综合遥感信息数据库专题数据库基础/专题图件统计数据文字资料等图像处理/融合各专业局委分中心师团分中心数据分中心（已建成）共享访问政府专用网各级职能部门用户空间数据获取系统与处理系统、空间与非空间信息数据库系统作为空间信息服务系统的基础。主要是集成现有对地观测数据获取手段，获取与处理满足兵团农业、水利、土地、生态环境与公共安全等所必须的多分辨率与多

32、时相遥感数据、基础地理数据与各专题空间/非空间数据，建立空间数据库系统。空间信息产品加工、决策支持系统以及空间信息网络发布与服务系统则主要是通过对现有的、比较成熟的方法、模型进行集成与完善，运用GIS、遥感、海量空间数据管理与网络技术等，建立空间信息的共享平台，负责空间数据的管理、存储、查询、分析与可视化，生产高级空间信息服务产品，实现空间数据的共享与信息服务。该平台系统还必须具有开放接口，能够与其他专业局委与各师团数据分中心实现授权共享。该服务系统服务的主要对象包括兵团各职能部门、各农业师、各团场的决策与管理，电子地图服务可以是通过Internet面向公众。考虑到各专业局委、各师团已建或将有

33、自己的专业数据中心，在空间信息管理与服务平台建设中，应采用当前先进的空间信息网格（SIG）技术，建立一个分布式的空间信息管理与服务平台（图1）。以空间信息管理与服务平台作为主中心，各专业局委、师团的数据中心为分中心，通过网络共享机制，实现各数据中心的共享。空间信息管理与服务平台主要是服务于兵团各专业局委、师团职能部门，各数据分中心则通过授权许可的方式，通过空间信息管理与服务平台实现彼此之间的共享服务。（2） 空间数据的获取、处理与数据库集成已有不同时间分辨率、光谱分辨率、空间分辨率的遥感卫星、建设中的航空遥感系统、近地遥感系统及当地团场建设的地面监控系统，形成以 “北京一号”小卫星、航空遥感系

34、统等为主的“空天地”相结合的立体式遥感信息获取系统。多源遥感数据经过预处理和数据融合，建立综合遥感影像数据库，为专题遥感信息提取提供符合精度要求的图像数据，并实现与其它类型数据的连接。通过对基础测绘图件进行数字化、规范化处理，建立基础地理信息数据库。在统一的空间框架下，以数字化的各类地形图、专题图为基础，建立矢量数据图层和数字地面模型（DEM），并建立基于基础GIS平台的数据库系统。通过集成已有成果与图件数字化相结合的方式，建立农业、土地、水资源与生态环境等相关的专题基础数据库，为空间信息服务提供决策支持。除了空间数据，还有各种社会经济统计数据，在兵团农业、城镇以及生态环境保护监测中都十分重要

35、，因此需要处理与录入社会经济等非空间数据，建立社会经济数据库。四大数据库构成了兵团空间信息服务系统的基本数据库。1) 多分辨率遥感数据获取、处理与影像库l 多分辨率航天遥感信息获取系统集成在已有遥感卫星数据接收的基础上，根据新疆对空间信息的需求，通过与相关卫星资源主管部门建立合作关系与联络渠道，重点集成应用以下遥感资源：FY等气象卫星：利用我国已有的FY等气象卫星资源，与地方气象部门通力合作，获取生态环境监测与农业生产所需的气象宏观信息。中巴资源卫星：“资源一号”主要用于收集有关土地利用、农作物估产、水资源、探矿、城市规划、环境保护及海岸带监视等信息。“资源一号”卫星可提供CCD相机（1-5波

36、段）、IRMSS扫描仪（6-9波段）和WFI宽视场成像仪（10、11波段）的数据产品，并可提供5个级别的数字图像产品。02星所配仪器比01星更为先进，可为国土资源、气象预报、城市规划、环境保护、森林火灾监控和农业产量预测等方面提供更加准确的数据图像。CBERS-1在新疆乌鲁木齐设有资源卫星地面接收站，其CCD数据产品249景覆盖全区。新疆已应用CBERS卫星资料建立了1:25万新疆地球资源卫星数据库和新疆CBERS-1影像镶嵌图，可逼真地反映新疆地形特征，应用效果良好，是全国第一个用CBERS-1产品建立的省级数据库和编制的镶嵌图。EOS/MODIS：新疆已建立EOS/MODIS卫星接收站（中

37、科院新疆生地所、气象局），并已广泛应用于生态环境监测、湖泊变化、作物估产等方面研究与应用。EOS/MODIS数据以较高的光谱分辨将对新疆生态环境建设、受损生态环境恢复监测和洪水等自然灾害监测起到积极作用。“北京一号”小卫星：“北京一号”小卫星于2005年10月27日发射，现已经投入商业运行。高空间分辨率和高时间分辨率卫星数据始终是影响新疆遥感技术发展的重要因素，而小卫星计划能够灵活地解决此信息源问题。目前，新疆正建设小卫星数据接收站，以期为新疆生态环境建设、水土林草资源管理、灾害防治与监测和精准农业提供新疆全境的实时数据。除“北京一号”小卫星外，环境和灾害监测小卫星即将发射，能够为新疆区域提供

38、很好的高空间分辨率、高光谱和雷达遥感数据。与国外卫星遥感数据相比，数据易于获得，价格性能比高。微波遥感数据：目前商业化的航天微波遥感数据获取系统越来越多，能提供高空间、高时间分辨率的微波遥感数据，如欧空局（ESA）的ENVISAT，加拿大遥感中心（CCRS）的Radarsat系列以及日本今年2月发射的ALOS遥感卫星系统等。这些系统能够为微波遥感应用研究提供很好的数据源保障。l 航空遥感信息获取系统利用国内已有的数字航空遥感系统，选择相应型号的飞机为飞行平台，进行航空遥感应用飞行试验，并在此基础上，进一步完善相机控制系统及其处理软件（图像拼接、几何纠正、辐射校正等），建设航空遥感系统。航空遥感

39、优点显而易见，如灵活机动、数字摄影、高空间分辨率等，既可用于日常监测，又可用于应急监测和安防监控；既可用于农业与环境监测，又可用于城市测绘。航空遥感是卫星遥感的有益补充，有助于提高卫星遥感的应用效率和精度，如作物遥感估产涉及的播种面积估算等。l 地面监控系统集成地面空间信息也是农业空间信息的重要组成部分。事实上，由于地表是作物种植、动物饲养的基础环境，地面空间信息的采集显得尤为重要，地面监测系统已成为航天、航空等空间信息获取系统集成技术中必不可少的一个组成部分。本项目根据航天、航空遥感系统及相关应用模型的要求，对示范区已建立的地面监控系统进行必要的增强和完善，并研究相关数据处理技术和信息提取方

40、法与分析模型：a. 针对棉花的分类和识别，完善地面遥感信息获取与处理技术。b. 制作大比例尺地形图或农田电子地图，为遥感应用奠定地面基础。c. 完善土壤墒情自动监测系统，利用土壤水分传感器监测不同区域、不同时期和不同深度的农田土壤含水量，结合无线通讯技术，将土壤水分数据传送到 主控计算机的农场管理信息系统，形成不同时态土壤墒情分布GIS图。与相关部门、团场合作，运用地统计学方法，逐步建立大比例尺土壤类型、土壤养分分布图，为作物种植、变量施肥、产量与经济效益评估奠定基础。建设棉花单产模型试验与计算机同步模拟环境，使用GPS精准采棉机，为棉花遥感信息提取和单产模型评估与改进提供相关参数。l 综合遥

41、感影像数据库遥感图像库系统实现对原始图像数据按统一规范进行组织与管理，通过遥感图像软件的预处理、几何校正、图像增强等处理工作，为遥感信息提取提供定位精度高、信息丰富的图像数据。通过假彩色合成和与DEM信息的叠加分析，可实现遥感信息的多种可视化，为兵团农业生产与生态环境保护提供遥感数据产品。遥感数据的预处理步骤包括辐射增强、波段融合、几何纠正、镶嵌、匀色、正射纠正等（图2），使图像变为近平面投影的影像，而且色彩丰富、美观，为后期影像运用（数字影像图的制作，专题信息提取，可视化等）做好准备。辐射纠正几何纠正影像融合DEM正射纠正匀色与镶嵌图像增强不同时相色调调整精度与质量控制各级别遥感数据产品近地

42、遥感航空遥感卫星遥感图 2 遥感图像预处理流程经过预处理的遥感数据可以生成各级别的遥感数据产品，如：原始数据（L0）、经辐射纠正的产品（L1a）、经辐射纠正与几何纠正的产品（L1b），以及更高级别的产品（ L2，L3 ）。这些不同级别的产品在空间信息管理与服务平台下按一定的规范统一组织、管理与存储，建立综合遥感影像数据库，并通过网络环境实现兵团内部各部门之间的数据共享与使用。共享的形式可以是存储介质拷贝分发、网络下载与提供应用系统接口服务等。2) 基础地理信息数据库基础地理数据是数字城市与数字区域建设中必须涉及的基础地理空间信息，主要以基础地图和各专题图的形式存在，包括几何图形数据和属性数据。

43、对于已经数字化的空间图层数据，需要按统一规范和行业要求加以整合；对于以传统纸介质形式存在的地理基础数据，如地形图，则需要进行数字化处理，经过几何纠正与正射纠正，可以生成数字正射影像图（DOM）,进一步进行矢量编辑与处理，可以生成矢量图形数据产品（DLG）与数字栅格地图（DRG），对高程数据进行插值处理可以生成数字高程模型数据（DEM）。对于没有或者缺乏更新的数据项，则根据需求运用遥感数据进行专题信息的提取，修编地理基础数据层。基础地理数据包括以地形图形式表示的各种空间信息：控制点、建筑物与人工构筑物、工矿与公共设施、道路与交通附属设施、水系与水工建筑、行政区划与境界、等高线与高程点、植被等。3

44、) 非空间信息数据库考虑到社会经济统计数据等非空间信息对政府决策与管理、公众服务等方面都是十分必要的，因此在空间信息管理与服务平台数据库系统中包括了以各种文档、报表和多媒体等形式存在的非空间数据。它可以进一步划分为结构化数据与非结构化数据，前者主要是指有一定结构，可以以表格的形式表达的数据，可用关系数据库的表或者视图表示；而非结构化数据是指没有明显结构，无法划分出固定的基本组成元素的数据，主要是一些文档、多媒体数据等，这类非空间数据多用html/xml、或者word文档方式进行管理，可通过资源目录以文件共享的方式进行发布。4) 专题数据库专题数据主要是指涉及农业、水利、土地、城镇、生态环境等方

45、面的空间专题信息与非空间信息，通常以专题地图的形式存在。传统的各专题信息主要以纸质地图的形式保存，经数字化的专题数据通常存储为GIS数据图层。在专题数据库建设中，必须依照各行业规范和空间数据的有关标准，对已经数字化的专题信息进行规范与集成；对于以纸质地图存在的专题数据，则需要进行数字化处理，建立规范化的GIS数据图层，进行统一管理。专题数据库的内容主要包括：土壤类型、土壤质地、地质、地貌、土地利用、土地质量等级、水资源分布、农作物类型与分布、植被类型与分布、气象与气候因子（降雨、温度等）、气象与水文观测站点分布、农业设施分布、水利设施分布、道路交通等。这些专题信息经过数字化、标准化处理，实现统

46、一管理，在各部门之间实现共享。建成后的空间信息管理与服务平台的主体数据库系统如图3所示。图 3 空间信息服务平台数据库系统地理信息系统平台综合数据库遥感影像数据非空间数据图形数据空间数据引擎元数据非空间信息数据库管理子系统综合遥感影像数据库管理子系统基础地理信息数据库管理子系统专题数据库管理子系统专题数据 （3） 空间信息管理与服务平台1） 网络基础设施的集成与完善目前兵团机关、兵团信息中心、兵团各师局、团场、高校与科研单位已构建和运行各类信息管理系统和业务应用系统，在信息化基础设施上有了一定的投入，为实施空间信息管理与服务平台提供了重要的硬软件基础条件，积累了宝贵的经验。在此基础上，对其重新

47、进行网络基础设施的构架与集成，将原有团场的网络设备划为兵团空间信息站（点）设备，原有师局的网络设备划为兵团空间信息分中心设备，按照兵团空间信息中心、空间信息分中心、兵团空间信息站（点）由高到低的三层结构搭建网络结构框架。本项目主要建立兵团空间信息数据共享网络平台，为空间信息采集、管理，各业务子系统的运行、调度决策及办公等提供一个安全、稳定、可靠、快速的网络环境，整合和完善原有软硬件资源，实现平滑升级，并在项目实施过程中加以完善。空间信息管理与服务平台（中心节点）硬件环境由服务器（包括应用服务器、WWW服务器、DNS服务器、MAIL服务器、文件服务器、空间数据库服务器、非空间信息数据库服务器、目录服务器等）、工作站（网络管理工作站、图形与图像处理工作站等）、网络连接设备（路由器、交换机、防火墙、机柜等）和其它设备（存储设备、后备电源、输出设备等）构成。软件部分包含数据库软件、GIS软件、各子系统服务模块软件、中间件、开发工具软件、空间搜索引擎、遥感影像处理软件、图像处理软件、扫描矢量化软件、三维虚拟建模软件、操作系统软件、网络管理和防病毒软件等各类软件系统。三层体系中各局域网内部的网络接口将按照“网络综合布线系统与施工技术”规范进行设计连接。广域网连接可使用电信服务商提供的