第八屆測繪儀器發(fā)展論壇順利舉行

主題為測經緯天地，繪美麗中國的第三屆測繪地理信息技術裝備展覽會于2013年10月24日－26日在武漢會展中心舉行，該會議由中國測繪學會與中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會測繪儀器分會主辦，由北京博乾會展服務有限公司承辦，本會邀請測繪儀器生產商、經銷商、服務商和用戶參加會議。在第八屆測繪儀器發(fā)展論壇上，長江水利委員會長江科學院空間信息技術應用研究所所長譚德寶做了長江流域水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測技術研究的主題演講。

譚德寶：首先感謝組委會今天給一個機會，讓我跟在座的各位、、同仁一起探討關于新一代測繪儀器、測繪技術在水利中的應用。

我的題目與原來報的題目有一點差別，因為余總讓我做一個相對宏觀一點的行業(yè)介紹，我感覺能力有限，我想來想去還是結合研究所這么多年在相關領域方面應用的技術所做的一些成果，在這里跟大家分享，就未來發(fā)展以及需求跟大家做交流，希望跟在座的各位以后有更多的合作機會。

長江流域水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測技術研究。分為以下幾個方面：

首先講一下主要目標。所謂水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，是一個將多個異構傳感器進行有機互聯(lián)自組織和自適應的復雜觀測網(wǎng)絡系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術的普及推動下，將水面、陸地空間的不同監(jiān)測傳感器用于長江流域資源、環(huán)境災害的動態(tài)監(jiān)測。通過不同位置、不同時相、不同精度、不同尺度的信息采集，利用協(xié)同觀測、多傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)同化與信息融合，數(shù)據(jù)采集與服務等關鍵技術，解決當前長江流域生態(tài)環(huán)境快速變化下動態(tài)感知能力匱乏的現(xiàn)狀，極大地拓展檢測的時空連續(xù)性，提高監(jiān)測精度，為長江流域生態(tài)環(huán)境保護提供強有力的支撐。

關鍵技術與設備方面，水面固定傳感器一般為各類水文水質監(jiān)測站，長江流域有2300多個固定水文站點，部分具有自動報汛的功能，負責長江水文泥沙信息收集。長江干支流已有551個水質監(jiān)測站，680個監(jiān)測斷面，基本覆蓋了流域地標水體。為了應對應急和激動監(jiān)測，還采用了車載船載等方式進行移動水質采樣和檢測。當前，出現(xiàn)了高度自動化的無人船水面監(jiān)測平臺，同時具備水樣采集、定位、信息不傳輸、水下地形測量等功能。

陸地傳感器一般為具備數(shù)據(jù)自動傳輸能力的傳感器與網(wǎng)絡，提高地面實地觀測效果。

空間傳感器包括了各種對地觀測技術，從衛(wèi)星、飛機或其他飛行器上收集流域一地表目標的電池輻射信息，用于解譯長江流域地標生態(tài)環(huán)境變化，當前教的傳感器和搭載平臺為記載激光掃描器LIDAR和無人機。利用衛(wèi)星、航空等對地觀測能實現(xiàn)較大尺度和范圍動態(tài)監(jiān)測，能大幅度提高空間傳感技術的使用。

基于3S技術，構建技術框架。上面就是衛(wèi)星遙感觀測系統(tǒng)，有不同分辨率、不同傳感器；第二層次叫航空遙感觀測系統(tǒng)，包括常規(guī)航測以及無人機；原位觀測主要基于對地表表現(xiàn)觀測系統(tǒng)，包括災害以及與水域相關的環(huán)境監(jiān)測；同時，也包括對室內采樣的分析，水質、土壤的分析等。這些數(shù)據(jù)后通過傳輸通道進行采集和分析，因此這個系統(tǒng)要通過特定的網(wǎng)絡形成互聯(lián)互通，后高度集成，形成立體觀測系統(tǒng)。

下面就具體涉及到的無人船、無人機、移動測量的應用情況做一個匯報。無人船就在武漢，采用了GPS以及傳感器，傳感器包括水質、水下地形測量、采樣等多種，利用通信、視頻等綜合集成系統(tǒng)組成。有一些具體的指標，比較核心的是這個船非常靈活，能得到智能化的控制，多種傳感器數(shù)據(jù)傳輸和處理都非常，能滿足我們涉及到水質、地形、水流等方面的應用。這個設備主要對港口、河流等其他需要應急監(jiān)測的地方進行應用。大家所見的是利用此設備對丹江口水庫水下地形進行測量，可以過去無法對靠近大壩附近區(qū)域水下地形因為測量。

關于移動測量，我們也建立了移動測量系統(tǒng)，這個車搭載了CCD相機、激光掃描儀、導航系統(tǒng)以及車身編碼系統(tǒng)，目前這套系統(tǒng)平面精度可以達到二厘米，遠程定位進度可以達到5CM。主要源于大壩、河道等區(qū)域進行數(shù)據(jù)采集。甚至還到西藏高原、金沙江地形地貌進行了采集。但建模國產化軟件正在加大力度進行開發(fā)，目前還有一個通用的軟件滿足這些問題。

關于無人機，水利上的應有主要是航拍具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢性的優(yōu)點，特別適合獲取帶狀地區(qū)航拍影像。而且無人機特別方便，不需要事先準備，以及對天氣依賴比較小，在小區(qū)域應急方面應用面比較廣。這是我們采集的利川市航拍影像。對地質災害、山洪災害數(shù)據(jù)的獲取，我們都做了的嘗試，獲取了的無人機應用數(shù)據(jù)。

后介紹一下利用所謂立體監(jiān)測技術，所做的一些典型項目，*個項目是合作項目，叫基于3S技術的流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，主要是跟莫斯科大學土壤系、地理系進行了學術方面的研究合作，大家知道俄羅斯有很好的定位系統(tǒng)，目前這個項目正在開展中。項目核心主要是利用3G技術構建一個流域生態(tài)環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)構建，水庫溫室氣體源以及流域污染三方面開展監(jiān)測。

第二個項目就是大型水利工程對庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生態(tài)研究。主要監(jiān)測大型庫區(qū)碳排放的影響，這是水布埡水庫進行遠位觀測的數(shù)據(jù)，這是不同時期溫室氣體溶度分布成果。

第三個項目是環(huán)境采集在旱情評價方面的應用。氣象部門、水利部門和地質部門利用起來做的旱情評價，這是我們通過協(xié)同監(jiān)測獲得的監(jiān)測結果。大的特點就是多尺度聯(lián)合監(jiān)測模式，從流域大尺度，到中等尺度，甚至到一個縣，小范圍旱情監(jiān)控的評估。

第四個項目直流水體的監(jiān)測研究。

第五個項目是巢湖水環(huán)境監(jiān)測。巢湖去年通過遙感影像，獲得了一個初步的監(jiān)測成果，現(xiàn)場利用無人船、有人船，獲得它水體表面光譜質，對藻類發(fā)展機制以及實際分布狀況進行了監(jiān)測。