资源与环境信息系统 国家重点实验室 (23) 热烈祝贺 实验室主任周成虎研究员当选中科院院士 主任致辞 金蟒腾云丰稔岁, 紫骝踏雪吉庆来 在这金蛇狂舞的一年, 在国家科技部 国家自然科学基金委员会 中国科学院等各级主管部门和依托单位的大力支持下, 全体实验室同仁和谐奋进 锐意进取, 成绩斐然 23

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1 State Key Laboratory of Resources and 23 地址 : 北京朝阳区大屯路甲 号邮编 : 联系电话 : 中国科学院地理科学与资源研究所 网 址 :

2 资源与环境信息系统 国家重点实验室 (23) 热烈祝贺 实验室主任周成虎研究员当选中科院院士 主任致辞 金蟒腾云丰稔岁, 紫骝踏雪吉庆来 在这金蛇狂舞的一年, 在国家科技部 国家自然科学基金委员会 中国科学院等各级主管部门和依托单位的大力支持下, 全体实验室同仁和谐奋进 锐意进取, 成绩斐然 23 年, 实验室主任周成虎研究员当选为中国科学院院士, 可喜可贺! 本年度实验室新争取国家 省部级 国际合作等科研项目 99 项, 合同总经费.4 亿, 其中 : 863 重大项目课题 3 项 国家支撑计划课题 ( 专题 )4 项, 科技基础性工作专项项目 ( 课题 )4 项, 国家重大科技专项项目 ( 课题 )3 项, 国家标准项目 3 项, 中国科学院重点部署项目 3 项等 获得 4 项国家自然科学基金项目, 包括重大研究计划项目 项 面上基金 6 项 青年基金 5 项 科技部主任基金 项和专项基金项目 项等 实验室共发表论文 264 篇, 人均论文 3.4 篇, 包括 :SCI 论文 25 篇 EI 论文 2 篇 国内核心刊物 8 篇等 发表在本领域国际顶级杂志 International Journal of Geographical Information Science 上 8 篇,Remote Sensing of Environment 上 4 篇, 影响因子大于 5. 的文章 7 篇 正式出版专著 / 译著 6 部 参与编 ( 译 ) 专著 部 获得国家发明专利授权 6 项 软件著作权 5 项, 完成重大规划 3 项 向国家提交并被采纳的重大咨询报告 8 项 本年度, 实验室获得国家和省级科技奖励 7 项 ( 其中 项为实验室个人获奖 ),27 位科研人员 34 次获得全国 省部 研究所等各级 各类科技奖励和荣誉,33 位研究生获得国家 中国科学院 所级各类奖励和荣誉 8 项 实验室举办了 6 期高端学术讲座 石坚论坛 ; 主办了 次国际学术研讨会 次国际培训班,2 次学术论坛活动, 参与策划与协办了 5 次国内外学术会议 ; 组织国际学术报告和学术交流 次 实验室科研信息化环境进一步得到了加强, 构建了野外快速立体观测平台和地学信息可视化平台, 地球系统科学数据持续为国内外用户提供数据共享服务, 取得显著的社会经济效益 雄关漫道, 自当勇往直前 ; 重任在肩, 更须策马扬鞭! 让我们深入贯彻落实十八届三中全会精神, 求真务实 真抓实干 务实进取 攻坚克难, 为建设国际一流的实验室而努力! 中国科学院地理科学与资源研究所 实验室学术委员会主任中国科学院院士

3 目 录 一 实验室概况 一 实验室概况... 一 实验室简史... 二 组织架构... 2 三 基础设施建设... 6 一 实验室简史 984 年 前国家科学技术委员会主持编制和颁布了我国第一部 资源与环境信息系统国家规范研究 报告 俗称 中国 GIS 蓝皮书 并在其中提出了组建的必要 二 年度科研情况统计... 8 性和重要性 985 年 2 月 受前国家计划委员会的委托 中国科学院地理研究所开始筹建资源与环境信 一 新争取科研项目... 8 息系统国家重点实验室 陈述彭院士任筹建组组长 张晋 何建邦任副组长 励惠国任组长助理 成员 二 发表的学术论著... 三 奖励... 8 四 专利 规划和重大咨询报告... 9 三 主要科研进展 一 地理空间分析与模拟方法 二 时空数据挖掘与知识发现 三 地理信息技术与应用 四 遥感地表参数反演与应用 五 地图学理论方法研究与制图 六 地学数据集成方法与共享服务 包括吕达仁 黄绚 傅肃性 刘承祚 姜开富 经过两年多的筹建 一个 多平米的现代化办公实验 楼建成 俗称 小白楼 引进了当时国际先进的 VAX/785 计算机系统 解析测图仪与扫描正射投 影仪等国际主流的摄影测图系统 ArcInfo 地理信息系统软件 I2S 图像处理系统等 成功召开了第一届 北京国际地理信息系统学术讨论会 IWGIS 987 年 5 月 987 年 月 资源与环境信息系统国家重 点实验室通过了国家专家评审委员会的评估验收 成为国家首批建成的国家重点实验室 正式对国内外 开放 开启了中国地理信息系统研究与发展的航程 作为我国地理信息系统事业的开拓者 倡导者和实践者 实验室致力于研究地球信息科学的基础理 论与方法 发展地理信息核心技术 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 在我国地理信息系统和地球信息科学的发展中 起着学科导向 应用 示范及人才培养的作用 自 987 年正式成立以来 实验室已成功通过国家组织的 5 次评估 99 年获得 了国家重点实验室建设金牛奖 2 年再次被评为优秀国家重点实验室 四 学术交流与活动... 2 二十多年来 实验室先后承担了 23 多项国家 科技攻关 国家自然科学基金 中国科学 一 石坚论坛 第十八讲 第二十三讲... 2 院知识创新重大项目 省部级和国际合作研究项目 涉及地理空间分析与系统模拟 遥感地表参数定量 二 实验室邀请的国内外学者报告... 6 三 主办 / 协办学术会议... 9 五 人才培养...8 一 研究生培养... 8 二 青年人才培养... 9 三 文体生活... 2 六 23 年度实验室大事记... 2 附录 23 年度实验室发表的非 SCI 论文目录 反演与提取 大型地理信息系统关键技术与软件平台 地学信息图谱与制图 国家及行业重大 GIS 应用 资源环境时空数据库建设与地球科学数据共享等领域 先后出版学术专著与图集 多部 在国内外重 要学术期刊发表学术论文 2 余篇 设计开发了全系列大型地理信息系统平台 SuperMap 高安全级空间 数据库管理平台 地理空间信息分析模型软件系统 以及电子地图制作系统等具有自主知识产权的软件 获得发明专利授权 3 多项 软件著作权登记 多项 建立了地球系统科学数据共享国家平台 科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心 国家电子政务资源环境科学数据分中心 中国科学院资源 环境科学数据中心等 引领推动我国的科学数据共享 获国家级 省部级科技奖励八十多项 包括国家 自然科学二等奖 项 国家科技进步一等和二等奖 3 余项和 5 多项省部级科技进步特等 一等奖等 实验室非常重视人才培养 已经出站的博士后 取得博士和硕士学位的研究生在国内外科研院所 企事 业单位 政府部门中发挥着重要作用 目前 实验室已经成为我国地球信息科学研究 技术发展与人才培养的中心

4 历届实验室学术委员主任和实验室主任 时间 ( 筹建期 ) ( 第一届 ) ( 第二届 ) 996-2( 第三届 ) 2-25( 第四届 ) 25-2( 第五届 ) 2-( 第六届 ) 学术委员会主任 : 陈述彭副主任 : 王之卓 左大康 何建邦主任 : 陈述彭副主任 : 王之卓 徐冠华主任 : 徐冠华副主任 : 何建邦主任 : 徐冠华副主任 : 孙九林 刘纪远主任 : 孙九林副主任 : 周成虎 龚健雅主任 : 徐冠华副主任 : 杨元喜 刘毅 主任委员会筹建组长 : 陈述彭 ; 副组长 : 张晋 何建邦, 组长助理 : 励惠国主任 : 陈述彭, 副主任 : 张晋 黄绚主任 : 何建邦副主任 : 励惠国 周成虎主任 : 周成虎副主任 : 刘高焕 万庆 赵千钧 池天河主任 : 周成虎副主任 : 陆锋 骆剑承主任 : 刘纪远 (26-28) 刘高焕 (29-2), 副主任 : 庄大方 钟耳顺 王英杰 王正兴主任 : 周成虎副主任 : 陆锋 ( 常务 ) 庄大方 王英杰 ( 二 ) 组织架构. 学术委员会 苏奋振 诸云强 实验室实行学术委员会领导下的实验室主任负责制 学术委员会由国内外知名专家学者组成 第六 届实验室学术委员会组成如下 : 主 任 : 徐冠华 院士 中华人民共和国科学技术部 副主任 : 杨元喜 院士 西安测绘研究所 刘 毅 研究员 中国科学院地理科学与资源研究所 委 员 : 高 俊 院士 解放军信息工程大学 胡敦欣 院士 中国科学院海洋研究所 李德仁 院士 武汉大学 李小文 院士 北京师范大学 孙 枢 院士 中国科学院地质与地球物理研究所 孙九林 院士 中国科学院地理科学与资源研究所 童庆禧 院士 中国科学院遥感应用研究所 叶嘉安 院士 香港大学 Luc Anselin 教授 Arizona State University, USA Brian Lees 教授 The University of New South Wales, Australia 学术秘书 : 秦承志 副研究员 中国科学院地理科学与资源研究所 2. 主任委员会 主 任 : 周成虎 研究员院士 主持实验室全面工作, 负责实验室学术发展方向战略规划 副主任 : 陆锋 研究员 ( 常务 ) 主持日常工作, 负责科研 财务与人才工作 庄大方 研究员 分工负责实验室科研条件支撑工作 王英杰 研究员 分工负责实验室学术交流 国际合作 产业化与地方合作 苏奋振 研究员 分工负责实验室设备和学生教育工作 诸云强 副研究员 分工负责实验室宣传工作 国家遥感中心地理信息系统部主任 : 刘高焕研究员分工负责国家遥感中心地理信息系统部工作 为了推进实验室研究工作的高效 高质量的发展, 实验室成立了研究员委员会, 负责研究和讨论实 验室学术发展与研究工作部署, 商榷实验室重大事件 研究员委员会主任为朱阿兴研究员 3. 部门设置 实验室由六个研究室 ( 中心 ) 和综合办公室 计算机系统管理部 地球信息科学学报 编辑部等三个管理支撑部门组成 六个研究室 ( 中心 ) 为 : ) 地理空间分析与系统模拟研究室 : 主要开展时空数据分析与建模方法 地表过程模式挖掘与知识发现研究 主任 : 刘高焕研究员, 副主任 : 裴韬研究员 秦承志副研究员 2) 地理信息技术与应用研究室 : 主要开展地理信息系统核心技术研究 软件平台研发及应用示范 主任 : 陈荣国研究员, 副主任 : 李宝林研究员 谢炯副研究员 3) 遥感地学分析与计算研究室 : 主要开展多源遥感信息融合 地表参数遥感反演与遥感地学分析模型研究 主任 : 杨晓梅研究员, 副主任 : 兰恒星研究员 葛咏研究员 4) 地图学研究室 : 主要开展数字制图与时空信息可视化的理论 方法和技术研究及产品开发和制图 主任 : 王英杰研究员, 副主任 : 程维明副研究员 余卓渊博士 5) 资源环境科学数据中心 : 主要开展资源环境科学数据处理与国家级资源环境科学数据库研究与建设 主任 : 庄大方研究员, 副主任 : 江东副研究员 徐新良副研究员 6) 地球系统科学信息共享中心 : 主要开展地球系统科学信息共享的理论方法 标准规范 关键技术与软件平台研究, 构建国家级数据共享平台并开展服务 主任 : 孙九林院士, 副主任 : 王卷乐副研究员 诸云强副研究员 此外, 有三个国家和科学院的研究机构 七个国内外学术组织依托或挂靠在实验室, 与国内外多个科研机构组建了三个联合实验室 ( 研究中心 ), 具体如下 : ) 依托实验室的国家和科学院机构 : 科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心 中国科学院资源环境科学数据中心 中国科学院地理信息产业中心 2) 挂靠实验室的国内外学术机构 : 国际地圈生物圈计划中国全国委员会 (CNC-IGBP)RS/DIS 工作组 世界数据中心可再生资源与环境学科中心 国际地理空间开源基金会中国中心 国家遥感中心地理 2 3

5 信息系统部 中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会 中国自然资源学会自然资源信息系统专 研究员 27 人 陈报章 陈荣国 程昌秀 方红亮 葛咏 李宝林 李召良 刘高焕 兰恒星 陆锋 裴韬 齐清文 苏奋振 孙九林 孙晓敏 万庆 王劲峰 王黎明 王英杰 杨小唤 杨晓梅 岳天祥 业委员会 中国地理信息产业协会理论与方法工作委员会 3 国际学术组织成员单位 国际地理联合会地理信息科学专业委员会 国际地理联合会地理系统建 模专业委员会 国际开放地理信息委员会 4 联合研究机构 地球信息科学联合实验室 与香港中文大学 中国科学院遥感应用研究所联合成 立 促进内地与香港在地球空间信息技术与应用方面的合作研究 海洋地理信息系统联合实验室 与 中国科学院海洋研究所合作 促进地理信息系统技术在海洋研究中的应用 机器地图联合研究中心 与 解放军信息工程大学合作 促进机器地图理论方法与技术研究 张百平 钟耳顺 周成虎 朱阿兴 庄大方 2 副研究员 / 高级工程师 37 人 曾杉 程维明 杜云艳 范泽孟 冯险峰 高星 胡茂桂 胡云锋 黄翀 黄耀欢 江东 李连发 梁军 廖顺宝 廖一兰 刘庆生 鲁学军 吕宁 马廷 秦承志 宋关福 唐伯惠 王卷乐 王康弘 王正兴 谢传节 谢炯 许珺 徐新良 徐永晶 杨琳 袁文 姚一鸣 张明波 张忠 朱华忠 诸云强 3 助理研究员 / 工程师 36 人 蔡红艳 陈洁 陈鹏飞 崔 璟 杜 佳 房世峰 冯 卓 高锡章 韩嘉福 胡文岩 姜莉莉 李洪省 龙亮 路小娟 马晓熠 丘山 任红艳 石瑞香 宋佳 唐培新 唐荣林 王伟 王勇 王睿博 王世宽 王月芹 吴骅 严虹 杨飞 杨雅萍 姚永慧 于信芳 余卓渊 张岸 4. 固定人员 至 23 年年底 在实验室工作和学习的人员总计 448 人 其中 固定在职职工 4 人 固定客座人 员 63 人 博士后研究人员 39 人 博士硕士研究生 54 人 客座研究生 88 人 固定在职职工中 科研岗位 85 人 支撑与管理岗位 9 人 研究员 27 人 副研究员 / 高级工程师 37 人 副高职称以上占固定人员的 62% 助理研究员 / 工程师 36 人 初级 3 人 研究员中 中国科学院院士 人 中国工程院院士１人 国家自然科学杰出青年基金获得者 3 人 国家自然科学优秀青年基金获得者 人 中科院百人计划入选者 6 人 国家级 新世纪百千万人才工程计划 入选者 2 人 固定在职科研人员中 张燕 实验室支撑人员共 9 人 其中 管理人员 4 人 技术人员 5 人 管理人员 马志鹏 唐培新 路小娟 王睿博 2 技术支撑人员 梁军 徐永晶 姚一鸣 张忠 崔璟 杜佳 冯卓 韩嘉福 罗斌 王世宽 王 月芹 杨雅萍 田雨 马琳 李芳 实验室坚持 开放 联合 流动 竞争 的原则 根据实验室科学研究与管理的需要 以合同制的方式 聘用了 69 位客座人员 博士学位 76 人 占固定人员的 74% 硕士学位 4 人 占 4% 本科 9 人 占 9% 大专 4 人 占 4% 客座研究员 6 人 陈顺清 刘宝银 刘永波 钱金凯 汤奇成 王治华 固定人员中 35 岁以下者占 22% 岁占 44% 岁占 3% 大于 55 岁占 3% 2 客座管理和技术人员 63 人 陈潇博 陈欣 陈学文 陈艳华 崔丹丹 崔凯 杜正平 郭丹枫 侯思博 胡颖慧 黄亮 黄满湘 靳柳倩 康宁 乐夏芳 雷倩 黎莹 李春华 李发达 李欣 梁迅 刘兵兵 刘春莉 刘利平 龙嘉懿 罗树伦 罗正琴 马东琴 彭希斌 彭玉泉 秦建辉 任广坤 沈毅 史磊 宋杨 孙雪莲 唐纪群 王建敏 王俊荣 王筱萱 王雪梅 温漫平 吴俊俊 向俐萍 谢呈贵 薛英 闫强 杨旭 叶金芳 应明 张慧敏 张金禄 张乃祥 张婉晴 张艳飞 张艳忠 张勇 赵芳义 周青 周彦 周战晶 朱利娜 庄坤 5. 博士后与研究生 23 年年底 实验室共有在站博士后 39 人 出站 2 人 在读博士生 85 人 毕业 8 人 新入学 27 人 在读硕士生 69 人 毕业 2 人 新入学 2 人 客座研究生 88 人 23 年在实验室工作学习的所有人员结构 博士后 39 人 进站 2 人 出站 2 人 贲进 蔡玉林 曹晓明 柴慧霞 常军 陈锦 陈婧 陈露 陈应东 崔建军 高孟绪 郜昂 顾静 虢建宏 胡瑞山 胡文生 阚瑷珂 李滨 刘京会 马胜男 潘鹏 秦思娴 盛文萍 宋波 孙伟 男 孙伟 女 王占刚 薛晔 尤鑫 余彦培 张戈丽 张雪艳 赵莉娜 赵相伟 朱先进 朱瑜馨 段滢滢 张恒才 牟乃夏 出站博士后 刘洪江 曹晓明 博士研究生 在读 85 人 新生 27 人 毕业 8 人 安艺明 柏中强 柴思跃 车明亮 陈金海 陈跃红 程伟 仇培元 褚琳 邸苏闯 段四波 范俊甫 范熙伟 方雷 付晶莹 高秉博 格桑顿珠 贺文慧 黄季夏 计伟 江冲亚 江净超 姜浩 孔令才 李郎平 固定在职职工学历构成 4 固定在职职工职称构成 李绍俊 李淑娟 李文娟 李月娇 林晓凤 刘康 刘铁军 刘希亮 刘晓曼 刘颖真 卢静 鹿明 孟樊 孟云闪 戚均慧 齐文文 任周鹏 阮文斌 沈骁 石伟 史婷婷 孙涛 唐古拉 王晨亮 王春磊 王华 5

6 王江浩 王婧 王丽 王末 王轶夫 魏珊珊 文可戈 吴春生 吴辉 吴文周 伍宇明 肖林林 徐成东 许光 许丽丽 许涛 严建武 杨格格 杨志华 易嘉伟 余丽 张殿君 张慧芳 张君珏 张朔 张珣 张宇 张喻 赵芳 赵红伟 赵明伟 赵娜 钟新科 左秀玲 毕业博士生 白燕 曹峰 刘曾林 刘军志 刘玲 庞宇 宋辞 孙文义 王少华 王妍 张恒才 张淑杰 张小虎 周磊 周亮 周玉科 周增坡 朱立君 3. 大型软件系统 软件服务器上安装有国际商业软件和自主 研发的软件 国际商业软件包括 无限 License 的 全 模 块 大 型 地 理 信 息 系 统 软 件 ArcGIS 2 个 License 的 大 型 遥 感 图 像 处 理 软 件 PCI 硕士研究生 在读 69 人 新生 2 人 毕业 2 人 和 ENVI 及 大 型 数 据 库 软 件 Oracle 等 自 陈达伦 陈思旭 陈祖刚 戴昭鑫 刁慧娟 董南 付颖 傅新宇 高方红 龚泽仪 桂朝 郭春霞 郝蒙蒙 侯志伟 呼雪梅 胡夏天 黄丹 黄金 贾明元 江昱 李婧 李双 李婷 李晓岚 李一凡 梁永忠 主 研 发 软 件 包 括 国 产 大 型 地 理 信 息 软 件 系 龙舟 罗侃 马明娟 马益杭 莫洋 倪永 彭硕 齐凌艳 丘文洋 邱新宇 舒华 孙庆龄 孙寅乐 通拉嘎 仝迟鸣 王东旭 王娇 王界 王琳 王维一 王雯玥 王阳 王正 温馨 吴笛 吴雪薇 武 BeyonDB 和地图可视化与制作系统 VisualMap 鹏达 肖潇 徐敏政 徐芝英 杨勋凤 由志杰 张文杰 张轩 张韵婕 赵锴 赵美燕 赵敏 郑姗姗 周和颐 周勋 祝俊祥 卓君 毕业硕士生 陈娱 陈跃红 崔珂瑾 丁青 董金发 高建寰 李红亮 李淑娟 梁启君 刘保晓 闵稀碧 牛智鹏 王亚琴 夏遥 易嘉伟 易维 殷芳 占利军 张广庆 赵红伟 周芳 客座研究生 88 人 JONAS NÜCHEL 巴图娜存 薄钧戈 蔡伟娣 车向红 戴守政 丁艳玲 董昱 方月 傅皓淳 高燕 统 SuperMap 高 安 全 空 间 数 据 库 管 理 系 统 等 4. 高速网络系统 IBM 高性能计算系统 实验室网络主干为万兆 交换到用户桌面为千兆 采用防火墙使内外网隔离 充分保证网络通讯的 安全性和可靠性 采用行为监控设备限制不良网络使用行为 保障科研使用的网络带宽 并采用 VPN 设备 提供科研人员访问内网资源的能力 5. 计算机外设 缑吉平 管续栋 郭海会 郭腾蛟 侯菲菲 黄达沧 荆文龙 荆鑫 琚长辉 李冰 李刚 李璐婧 李 鹏 李全文 李思霖 李肖峰 李媛媛 李治 林刚 刘洛 刘鹏 刘伟伟 龙嘉懿 卢伟 马爱民 马骄 先进的图形图像扫描系统包括 大型数据扫描系统 大型数据输出系统 以及多台小幅面彩色扫描仪 彩色激光打印机 小幅面彩色喷墨打印机 光盘刻录机等外设 保证了各类图像的数字化和输入输出 毛蓉 苗茹 宁文艳 皮龙风 任浩炜 任晶 任文利 尚珂 尚伟涛 宋大平 宋晓阳 宋泳泽 索荣遥 田会 田静 田野 王程昊 王惠青 王娇 王俊岭 王珂靖 王乾坤 王婷婷 王维 王忠美 王众娇 6. 在线式 UPS 供电系统 魏海涛 魏志红 吴东辉 项天宋 谢军 许宸 许开辉 杨东阳 杨静 杨娟 杨兆臣 游天 余跃飞 翟瀚 张家其 张义升 张雨泽 张志宏 赵明东 赵晓丹 周天墨 周玉洁 朱国强 杨腾飞 王普乐 三台大型 UPS 组成 可提供满载一小时的后备电力供应 7. 野外快速立体观测平台 构建了一套由无人机 气垫船和综合考察车组成的移动遥感信息采集系统 通过所搭载的各种探测 三 基础设施建设 实验室拥有性能优良的计算机软硬件设备 建成了业务化运行的强大的资源环境与地球系统科学数 据库及其服务平台 有力支撑了实验室的各项工作 并面向国内外相关研究人员提供共享服务. 高性能超算系统 实验室于 22 年建成了以 IBM 高性能计算系统为核心的高性能超算系统 包含 34 个刀片计算节 点 2 个 SMP 胖节点 2 个 GPU 计算节点 4 个登录管理节点 6 个 IO 节点 2TB 并行存储系统 InfiniBand 高速计算网络 管理网络 KVM 系统 机柜及配电系统 集群管理软件 作业调度软件 并 行开发环境等全套软硬件 总计算峰值达到 24.9 万亿次 同时 进一步优化集成前期的计算机服务系统 建成了由 Unix 服务器和微机服务器构成的应用服 务器群 曙光高性能集群服务器 戴尔高性能集群服务器系统和 IBM 高性能计算系统 可供科研人员开 展高性能地理空间数据处理计算 陆地表层系统模拟分析等 设备可全天候 全空域和全时段的采集陆海空数据 借助这一野外海陆空遥感信息综合采集平台对大气 海洋 陆地沼泽等进行实地考察 获取实地数据 实现陆地 海岸带 海洋和大气一体化观测和调查 8 地学信息可视化平台 包括多通道大型环幕 协同多点触控显示设备等 用于可视化地形辅助决策 可快速构建高山 平原 湖泊 河流 树木 道路 桥梁 房屋等地理地形数据的三维形态 为地理分析 地图绘制等提供辅助 决策的可视化解决方案 9 资源环境与地球系统科学数据库群 依托地球系统科学数据共享国家平台 科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心 国家 电子政务资源环境科学数据分中心 中国科学院资源环境科学数据中心等 实验室已经整合集成了 35 TB 的以陆地表层数据为核心的地球系统科学数据资源 包括 土地利用 / 土地覆盖 数字地貌 人文要素空 间化栅格数据等多要素 多尺度的全国数据集和极地 青藏高原 黄土高原 西南山地 东北平原 长 2. 大型数据存储系统 整个存储系统分为两个部分 磁盘存储系统和磁带存储系统 磁盘存储系统作为一级存储系统 在 线数据 磁带存储系统作为二级存储系统 离线数据 构成 SAN 存储区域网络共享文件系统 安装 江中下游 黄河中下游 东南沿海等区域专题数据集 面向国内外用户共提供了 54.7TB 的数据共享服务 Oracle 大型数据库管理软件及 ADIC SNMS 共享文件系统 迁移管理软件和 Veritas Cluster Server 高可用 群集管理软件等 实现大型空间数据的管理和数据迁移及备份的功能 6 7

7 二 年度科研情况统计 国家重大科技专项 项目名称 一 新争取科研项目 23 年度 实验室新争取科研项目 99 项 合同总经费.4 亿 其中 国家 863 计划重点与主题项 目课题 3 项 国家支撑计划项目课题 / 子课题 4 项 国家科技基础性工作专项 / 课题 / 子课题 4 项 国家 重大科技专项课题 3 项 国家标准定制项目 3 项 中科院重点部署项目课题 3 项 地理资源所 一三五 级别 负责人 开始时间 结束时间 经费 万元 生态环境遥感监测与 应用示范系统 重大专项课题 江东 店埠河上游小流域有机废弃物污染综 合治理情景分析 重大专项课题 朱阿兴 地貌类型单元精确定位生产实验技术 流程与生产规程 国家测绘地理信息 局国土测绘司 周成虎 战略科技计划各类项目 5 项 本年度实验室成功申请 4 项国家自然科学基金项目 包括 重大研究计划 项目 项 面上基金 6 项 青年基金 5 项 科技部主任基金 项 专项基金 项 目前 实验室共有 45 人正在主持国家自然科学基金 5 项 占科研人员的 53% 基金项目主持人平均年龄 4 岁 国家 863 计划重点与主题项目及课题 项目名称 级别 负责人 开始时间 结束时间 经费 万元 全球空间信息产品生产技术与系统 课题 周成虎 多源碳观测数据融合与同化技术研究 课题 陈报章 海量多源异构时空数据集成分析 课题 万庆 国家科技支撑计划项目 项目名称 级别 负责人 开始时间 结束时间 经费 ( 万元 ) 地理信息简单要素访问 第 部分 通用架构 推荐性国家标 准制定 程昌秀 地理信息要素概念词典与注册簿 推荐性国家标 准制定 曹彦荣 地理信息空间抽样与统计 指导性国家标 准制定 王劲峰 国家自然科学基金项目 项目名称 编号 级别 负责人 开始时间 结束时间 经费 ( 万元 ) 黑河流域上游植被及其环境要素空 间插值与动态模拟分析 重大研究计划项目 岳天祥 多地震学方法联合研究华南褶皱带 地壳及上地幔结构 面上项目 高星 负责人 开始时间 课题 徐新良 水土流域综合治理效果情景分析与评价 子课题 秦承志 基于海洋要素场的涡旋过程数据建 模与可视化 面上项目 杜云艳 区域水土资源空间分异规律调查评估 子课题 刘庆生 面上项目 许珺 多尺度生态系统食物供给功能变化趋势及 未来情景模拟 地理信息检索中语境的获取 推理 及应用 子课题 岳天祥 基于元数据语义的地理空间数据关 联方法研究 面上项目 诸云强 净初级生产力人类占用定量估算的 离散格网模型研究 面上项目 马廷 青藏高原地表太阳辐射多源遥感反 演方法研究 青年 - 面上 连续资助项目 吕宁 青年基金 蔡红艳 国家科技基础性工作专项 项目名称 级别 负责人 开始时间 科技基础性工作数据资料 集成与规范化整编 项目 诸云强 中国自然疫源性疾病疫源地相关环境要素 信息的提取和数据整编 课题 王卷乐 土地利用结构及其变化与流动人口 关系实证研究 自然疫源性疾病流行病学 图集的制作 课题 余卓渊 基于多源信息同化的冬小麦籽粒蛋 白质含量估测 青年基金 陈鹏飞 子课题 岳天祥 复杂区域多目标总体估计 空间抽样优化研究 青年基金 胡茂桂 华北森林植被调查 8 项目名称 级别 陆地生态系统结构遥感监测技术研发 结束时间 经费 万元 国家标准制定项目 结束时间 经费 万元 9

8 冰雪冻灾干扰后亚热带森林生态系 统恢复力的动态诊断 青年基金 基于 GRACE 陆地水储量变化反演的 西南五省干旱监测研究 青年基金 黄耀欢 专项基金 数学天元基金 周成虎 科学部主任基金 王伟 杨飞 SCI 论文 6 篇 [] Caixia Gao, Bohui Tang(唐伯惠), Hua Wu(吴骅), Xiaoguang Jiang*, Zhaoliang Li(李召良), A generalized split-window algorithm for land surface temperature estimation from MSG-2/SEVIRI data, International Journal of Remote Sensing, 23,34(2): (IF:.38). 非 现代地理学研究中 的若干数学问题 青藏高原雅鲁藏布江和班公湖 - 怒江 缝合带附近深部结构研究 第一完成单位 [2] shortwave radiation for cloudy skies. International Journal of Remote Sensing, 23,34(22), (IF:.38) 第一完成单位 通讯 作者 [3] Xiaoming Zhou, Bohui Tang*(唐伯惠), Hua Wu and Zhaoliang Li(李召良), Estimating net surface longwave radiation from net surface Hua Wu(吴骅), Bohui Tang(唐伯惠), Zhaoliang Li*(李召良), Impact of nonlinearity and discontinuity on the spatial scaling effects of leaf area index retrieved from remotely sensed data, International Journal of Remote Sensing, 23, (IF:.7). 第一完成单位,通讯作者 [4] Hua Wu(吴骅), Li Ni, Ning Wang(王宁), Yonggang Qian, Bohui Tang, Zhaoliang Li*(李召良) Estimation of Atmospheric Profiles From Hyperspectral Infrared IASI Sensor, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 23,6(3): (IF:2.874). 第一完成单位,通讯作者 中国科学院重点部署项目 项目名称 编号 级别 负责人 开始时间 结束时间 经费 万元 基于 GIS 的精准农业辅助决策与可视化协同指挥 调度系统研发 (23 年度 ) 课题 齐清文 资源学科领域基础科学数据整合与集成应用 课题 王卷乐 [5] Jing Lu, Ronglin Tang(唐荣林), Huajun Tang*, Zhaoliang Li(李召良), Derivation of Daily Evaporative Fraction Based on Temporal Variations in Surface Temperature, Air Temperature, and Net Radiation, Remote Sensing, 23,5(): (IF: 2.). 第一完成单位 [6] Jing Lu(卢静), Zhaoliang Li*(李召良), Ronglin Tang(唐荣林) and Bohui Tang(唐伯惠) et al. Evaluationg the SEBS-estimated evaporative fraction from MODIS data for a complex underlying surface, Hydrological Processes. 23, 27(22): (IF: 2.497) 第一完成单 [7] 位 通讯作者 Jing Lu, Zhaoliang Li*(李召良), Ronglin Tang(唐荣林) Bohui Tang(唐伯惠), Hua Wu(吴骅) Fengting Yang, Jelila Labed, Guoqing Zhou, Evaluating the SEBS estimated evaporative fraction from MODIS data for a complex underlying surface, Hydrological Processes, 全球变化生态学科技领域 云建设与示范 课题 诸云强 , 27(22): (IF: 2.497). 第一完成单位,通讯作者 [8] improved estimation of surface variables through data assimilation, International Journal of Remote Sensing, 23, 34(9-): 地理资源所 一三五 战略科技计划 项目名称 编号 集群环境下并行拓扑叠置算法研究 级别 负责人 开始时间 (IF:.38). 非第一完成单位,通讯作者 结束时间 经费 万元 前沿探索项目 周成虎 全球基础地理要素体系构建及数据整合方法 前沿探索项目 庄大方 研究 南方丘陵山区综重点区域生态系统科学考察 前沿探索项目 庄大方 [9] 基于任意样本的陆表空间分布模型的构建 前沿探索项目 苏奋振 所长基金 朱阿兴 Sensing, 23,38(38):2-8 (IF: 5.3). 第一完成单位,通讯作者 [] Ronglin Tang(唐荣林), Zhaoliang Li*(李召良), Yuanyuan Jia, Chuanrong Li, Kunshan Chen, Xiaomin Sun, Jinyong Lou, Evaluating one-and two-source energy balance models in estimating surface evapotranspiration from Landsat-derived surface temperature and field measurements, International Journal of Remote Sensing, 23,34(9): (IF:.38). 第一完成单位,通讯作者 [] Ronglin Tang(唐荣林), Zhaoliang Li*(李召良) and Kunshan Chen et al., Spatial-scale effect on the SEBAL model for evapotranspiration estimation using remote sensing data. Agricultural and Forest Meteorology, : (IF: 3.389) 第一完成单位 通讯作者 Sibo Duan*, Zhaoliang Li(李召良), Hua Wu(吴骅), Bohui Tang(唐伯惠), Xiaoguang Jiang, Modeling of Day-to-Day Temporal Progression of Clear-Sky Land Surface Temperature, IEEE Geoscience and Remote Sensing, 23,(5): 5-54 (IF:2.975). 第一完成 2 3 Ronglin Tang(唐荣林), Zhaoliang Li*(李召良), Xiaomin Sun, Temporal upscaling of instantaneous evapotranspiration: An intercomparison of four methods using eddy covariance measurements and MODIS data, Remote Sensing of Environment, International Journal of Remote [2] 南海岛礁地貌遥感解译研究 Kun Wang, Ronglin Tang(唐荣林), Zhao-Liang Li*(李召良), Comparison of integrating LAS/MODIS data into a land surface model for [3] 单位 通讯作者 Sibo Duan, Zhaoliang Li*(李召良), Bohui Tang(唐伯惠), Hua Wu(吴骅), Lingling Ma, Land Surface Reflectance Retrieval from Hyperspectral Data Collected by an Unmanned Aerial Vehicle over the Baotou Test Site, Plos One, 23,8(6) (IF:3.73). 第一完成单位,通 讯作者 [4] 二 发表的学术论著 surface temperature product from MODIS data, Remote Sensing of Environment, 23, 4(4): (IF: 5.3). 第一完成单位,通 23 年度 实验室共发表论文 264 篇 人均论文 3.4 篇 只计算科研人员 其中 发表 SCI 论文 25 篇 人均 SCI 论文.48 篇 标注第一单位的 SCI 论文 78 篇 占所有 SCI 论文的 62.4% EI 论文 2 篇 国内核心刊物 8 篇 本年度 实验室正式出版专著 / 译著 7 部 第一编写单位 参与编 译 专著 部 非 第一编写单位 讯作者 [5] Remote Sensing of Environment 上 4 篇 影响因子大于 6. 的文章 篇 大于 5. 的文章 6 篇 International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 24, 26: 2-2 (IF: 2.76). 第一完成单位,通讯作者 [6] Wei Zhao(赵伟), Zhaoliang Li*(李召良), Hua Wu(吴骅), Bohui Tang(唐伯惠), Xiaoyu Zhang(张霄羽), Determination of bare surface soil moisture from combined temporal evolution of land surface temperature and net surface shortwave radiation, Hydrological Processes, 23, 27(9): (IF: 2.488). 第一完成单位,通讯作者 [7] Xiaoying Ouyang, Guoting Kang, Funian Zeng, Enyun Qi, Zhao-Liang Li*(李召良), Preliminary applications of a land surface temperature retrieval method to IASI and AIRS data, International Journal of Remote Sensing, 23, 34(9-): (IF:.38). 第一完成单位, 本年度各研究团队中 李召良研究团队发表 SCI 论文 22 篇 王劲峰研究团队发表 SCI 论文 2 篇 庄大方研究团队 3 篇 周成虎研究团队发表 SCI 论文 8 篇 岳天祥研究团队 7 篇 朱阿兴研究团队发表 Sibo Duan, Zhaoliang Li*(李召良), Hua Wu(吴骅), Bohui Tang(唐伯惠), Lingling Ma, Enyu Zhao, Chuanrong Li, Inversion of the PROSAIL model to estimate leaf area index of maize, potato, and sunflower fields from unmanned aerial vehicle hyperspectral data, SCI 论文发表在本领域国际顶级杂志 International Journal of Geographical Information Science 上 8 篇 Sibo Duan, Zhaoliang Li*(李召良), Bohui Tang(唐伯惠), Hua Wu(吴骅), Ronglin Tang(唐荣林) Generation of a time-consistent land 通讯作者 [8] Zenglin Liu, Hua Wu*(吴骅), Bohui Tang(唐伯惠), Shi Qiu, Zhaoliang Li(李召良), Atmospheric corrections of passive microwave data

9 for estimating land surface temperature, Optics Express, 23,2(3): (IF:3.546). 通讯作者 [9] Zhaoliang Li*( 李召良 ), Bohui Tang( 唐伯惠 ), Hua Wu( 吴骅 ), Huazhong Ren, Guangjian Yan, Zhengming Wan, Isabel. Trigo, José A. Sobrino, Satellite-derived land surface temperature: Current status and perspectives, Remote Sensing of Environment, 23, 3: 4-37 (IF:5.3). 第一完成单位, 通讯作者 [2] Zhaoliang Li*( 李召良 ), Hua Wu( 吴骅 ), Ning Wang( 王宁 ), Shi Qiu( 邱实 ), Sobrino J.A, Land surface emissivity retrieval from satellite data, International Journal of Remote Sensing, 23, 34(9-): (IF:.7). 第一完成单位, 通讯作者 [2] Chunlei Meng( 孟春雷 ), Chaolin Zhang, Ronglin Tang( 唐荣林 ), Variational Estimation of Land Atmosphere Heat Fluxes and Land Surface Parameters Using MODIS Remote Sensing Data, Journal of Hydrometeorology, 23, 4(2): (IF:3.273). 非第一完成单位 [22] Chunmei Meng*, Chaolin Zhang, Ronglin Tang( 唐荣林 ), Variational estimation of land atmosphere heat fluxes and land surface parameters using MODIS remote sensing data, Journal of Hydrometeorology, 23,4(2):68-62 (IF: 3.273). 非第一完成单位 [23] Alexander Kolovos, José Miguel Angulo, Konstantinos Modis, George Papantonopoulos, Jinfeng Wang( 王劲峰 ), George Christakos, Model-driven development of covariances for spatiotemporal environmental health assessment, Environmental monitoring and assessment, 23, 85(): (IF:.592). 非第一完成单位 [24] An Zhang( 张岸 ), Qingwen Qi*( 齐清文 ), Lili Jiang( 姜莉莉 ), Fang Zhou, Jinfeng Wang( 王劲峰 ), Population Exposure to PM2. 5 in the Urban Area of Beijing, PloS one, 23, 8(5): e63486 (IF:3.73). 第一完成单位, 通讯作者 [25] Zhoupeng Ren, Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Yilan Liao( 廖一兰 ), Xiaoying Zheng, Using spatial multilevel regression analysis to assess soil type contextual effects on neural tube defects, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 23, 27(7): (IF:.96). 第一完成单位, 通讯作者 [26] Chengdong Xu( 徐成东 ),Jinfeng Wang*( 王劲峰 ),Maogui Hu( 胡茂桂 ),Qinxiang Li. Interpolation of missing temperature data at meteorological stations using P-BSHADE. Journal of Climate,23, 26(9): (IF:4.362). 第一完成单位, 通讯作者 [27] Feng Cao,Yong Ge( 葛咏 ),Jinfeng Wang( 王劲峰 ). Optimal discretization for geographical detectors-based risk assessment. GIScience & Remote Sensing,23,5(): (IF:.433). 非第一完成单位 [28] Feng Cao,Yong Ge( 葛咏 ),Jinfeng Wang( 王劲峰 ). Spatial data discretization methods for geocomputation. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,24,26: (IF: 2.76). 非第一完成单位 [29] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Chengdong Xu, Shilu Tong, Hongyan Chen, Weizhong Yang, Spatial dynamic patterns of hand-foot-mouth disease in the People s Republic of China,Geospatial health, 23, 7(2): (IF:.648). 第一完成单位, 通讯作者 [3] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Chengsheng Jiang, Maogui Hu( 胡茂桂 ), Zhidong Cao, Yansha Guo, Lianfa Li, Tiejun Liu, Bin Meng, Designbased spatial sampling: Theory and implementation, Environmental Modelling & Software, 23, 4: (IF: 3.476). 第一完成单位, 通讯作者 [3] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Maogui Hu( 胡茂桂 ), Chengdong Xu, George Christakos, Yu Zhao, Estimation of citywide air pollution in Beijing, PloS one, 23, 8(): e534 (IF: 3.73). 第一完成单位, 通讯作者 [32] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Robert Haining, Tiejun Liu, Lianfa Li( 李连发 ), Chengsheng Jiang, Sandwich spatial estimation for multi-unit reporting on a stratified heterogeneous surface, Environment and Planning A, 23,45(): (IF: 3.73). 第一完成单位, 通讯作者 [33] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Yan Wang, Jing Zhang, George Christakos, Junling Sun, Xin Liu, Lin Lu, Xiaoqing Fu, Yuqiong Shi, Xuemei Li, Spatiotemporal Transmission and Determinants of Typhoid and Paratyphoid Fever in Hongta District, Yunnan Province, China, PLoS neglected tropical diseases, 23, 7(3): e22 (IF: 4.569). 第一完成单位, 通讯作者 [34] Jinfeng Wang*( 王劲峰 ),Chengdong Xu( 徐成东 ),Maogui Hu( 胡茂桂 ),Qinxiang Li,Zhongwei Yan,Ping Zhao,Phil Jones. A new China temperature anomaly series in Journal of Geophysical Research Atmospheres,23,DOI:.2/23JD2542. (IF: 3.74). 第一完成单位, 通讯作者 [35] Hexiang Bai,Yong Ge( 葛咏 ),Jinfeng Wang( 王劲峰 ),Deyu Li,Yilan Liao( 廖一兰 ),Xiaoying Zheng. A method for extracting rules from spatial data based on rough fuzzy sets. Knowledge-Based Systems, 23, (IF: 4.4). 非第一完成单位, 通讯作者 [36] Jose Angulo,Hwa-Lung Yu,Andrea Langousis,Alexander Kolovos,Jinfeng Wang( 王劲峰 ),Ana Esther Madrid and George Christakos. Spatiotemporal infectious disease modeling: A BME-SIR Approach. PLoS ONE,23,8(9): e7268. doi:.37/journal. pone (IF: 3.73). 非第一完成单位 [37] Maogui Hu( 胡茂桂 ), Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Yu Zhao, Lin Jia, A B-SHADE based best linear unbiased estimation tool for biased samples, Environmental Modelling & Software, 23,48:93-97 (IF:3.476). 第一完成单位, 通讯作者 [38] Maogui Hu*( 胡茂桂 ), Lin Jia, Jinfeng Wang( 王劲峰 ), Yuepeng Pan, Spatial and temporal characteristics of particulate matter in Beijing, China using the Empirical Mode Decomposition method, Science of the Total Environment, 23,458:7-8 (IF:3.258). 第一完成单位, 通讯作者 [39] Xuewen Li, Yunfeng Xie, Jinfeng Wang*( 王劲峰 ), Christakos.George, Jiliang Si, Influence of planting patterns on fluoroquinolone residues in the soil of an intensive vegetable cultivation area in northern China, Science of the Total Environment, 23,458:63-69 (IF:3.258). 非第一完成单位, 通讯作者 [4] Xuewen Li,Yunfeng Xie,Canglin Li,Huinan Zhao,Hui Zhao,Ning Wang,Jinfeng Wang*( 王劲峰 ). Investigation of residual fluoroquinolones in a soil vegetable system in an intensive vegetable system in an intensive vegetable cultivation area in Northern China. Science of the Total Environment,24, : (IF: 3.258). 非第一完成单位, 通讯作者 [4] Xuewen Li,Yunfeng Xie,Jinfeng Wang*( 王劲峰 ),George Christakos,Jiliang Si,Huinan Zhao,Yanqiang Ding,Jie Li. Influence of planting patterns on Fluoroquinolone residues in the soil of an intensive vegetable cultivation area in north China. Science of the Total Environment,23,458-46: (IF: 3.258). 非第一完成单位 [42] Yilan Liao( 廖一兰 ), Jinfeng Wang( 王劲峰 ), Gong Chen, Wei Du, Xinming Song, Xiao Yun, Xiaoying Zheng, Clustering of disability caused by unintentional injury among 5-to 6-year-old: a challenge in rapidly developing countries, Geospatial health, 23, 8(): 3-22 (IF:.648). 第一完成单位 [43] Dafang Zhuang( 庄大方 ), Wensheng Hu( 胡文生 ), Hongyan Ren*( 任红艳 ), Wei Ai, Xinliang Xu( 徐新良 ), The influences of temperature on spatiotemporal trends of hand-foot-and-mouth disease in mainland China, International journal of environmental health research,24,24():-(if:.23). 第一完成单位, 通讯作者 [44] Daping Song, Dong Jiang( 江东 ), Yong Wang( 王勇 ), Wei Chen, Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Dafang Zhuang*( 庄大方 ), Study on Association between Spatial Distribution of Metal Mines and Disease Mortality: A Case Study in Suxian District, South China, International journal of environmental research and public health, 23, (): (IF:.998). 非第一完成单位, 通讯作者 [45] Dong Jiang*( 江东 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Jian Wang, Jingying Fu, Evaluating the spatio-temporal variation of China s offshore wind resources based on remotely sensed wind field data, Renewable & Sustainable Energy Reviews, 23,24: (IF:5.627). 第一完成单位, 通讯作者 [46] Dong Jiang* ( 江东 ), Jingying Fu( 付晶莹 ), and Dafang Zhuang( 庄大方 ), et al., Dynamic monitoring of drought using HJ- and MODIS time series data in northern China. Natural Hazards, 23: p. -4. (IF:.639) 第一完成单位, 通讯作者 [47] Xinliang Xu*( 徐新良 ), Shuang Li, Ying Fu, Dafang Zhuang( 庄大方 ), An analysis of the geographic distribution of energy crops and their potential for bioenergy production, Biomass and Bioenergy, 23 (IF:2.975). 第一完成单位, 通讯作者 [48] Xueyan Zhang, Dafang Zhuang*( 庄大方 ), Xin Ma, Dong Jiang( 江东 ). Esophageal cancer spatial and correlation analyses: Water pollution, mortality rates, and safe buffer distances in China. Journal of Geographical Sciences, 24, 24(): (IF:.97) 第一完成单位, 通讯作者 [49] Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Dong Jiang*( 江东 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Yunqiang Zhu( 诸云强 ), Jingying Fu( 付晶莹 ), An improved approach for modeling spatial distribution of water use profit A case study in Tuhai Majia Basin, China, Ecological Indicators, 24, 36: (IF:2.89). 第一完成单位, 通讯作者 [5] Yong Wang( 王勇 ), Dong Jiang*( 江东 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Wei Wang( 王伟 ), Xinfang Yu( 于信芳 ), Effective Key Parameter Determination for an Automatic Approach to Land Cover Classification Based on Multispectral Remote Sensing Imagery, PloS one, 23, 8(): -2 (IF:3.73). 第一完成单位, 通讯作者 [5] Lei Liu, Dafang Zhuang( 庄大方 ), Dong Jiang*( 江东 ), JingYing Fu, Assessment of the biomass energy potentials and environmental benefits of Jatropha curcas L. in Southwest China, Biomass & Bioenergy, 23, 56: (IF:2.975). 第一完成单位, 通讯作者 [52] Lei Liu, Jun Zhou, Dong Jiang*( 江东 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Lamin Mansaray, Bing Zhang. Targeting Mineral Resources with Remote Sensing and Field Data in the Xiemisitai Area, West Junggar, Xinjiang, China. Remote Sensing. 23; 5(7): (IF:2.) 第一完成单位, 通讯作者 [53] Luo Liu, Xinliang Xu*( 徐新良 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Xi Chen, Shuang Li, Changes in the Potential Multiple Cropping System in Response to Climate Change in China from 96 2, PloS one, 23, 8(2): e899 (IF:3.73). 非第一完成单位, 通讯作者 [54] Jingying Fu, Dong Jiang*( 江东 ), Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Yong Wang( 王勇 ), A Kalman Filter-Based Method for Reconstructing GMS-5 Global Solar Radiation by Introduction of In Situ Data, Energies, 23, 6(6): (IF:.844). 第一完成单位, 通讯作者 [55] Wei Ji( 计伟 ), Dafang Zhuang( 庄大方 ), Hongyan Ren*( 任红艳 ), Dong Jiang( 江东 ), Yaohuan Huang( 黄耀欢 ), Xinliang Xu( 徐新良 ), et al. Spatiotemporal variation of surface water quality for decades: A case study of Huai River System. Water Science and Technology,23,68(6):233-4.(IF:.2) 第一完成单位, 通讯作者 [56] Changxiu Cheng*( 程昌秀 ), Xiaomei Song, Chenghu Zhou( 周成虎 ), Generic cumulative annular bucket histogram for spatial selectivity estimation of spatial database management system, International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(2): (IF:.63). 第一完成单位, 通讯作者 2 3

10 [57] Ci Song, Tao Pei*( 裴韬 ), Chenhu Zhou( 周成虎 ), Yawen He, Patterns of multiscale temperature variability over the eastern and central Tibetan Plateau during 96-28, Acta Meteorologica Sinica, 23,27(4): (IF:.799). 第一完成单位, 通讯作者 [58] Huixia Chai, Weiming Cheng*( 程维明 ), Chenghu Zhou( 周成虎 ), Shangming Zhao, Haijiang Liu, Climate effects on an inland alpine lake in Xinjiang, China over the past 4 years, Journal of Arid Land, 23,5(2):88-98 (IF:.453). 第一完成单位, 通讯作者 [59] Jianghao Wang, Yong Ge*( 葛咏 ), Heuvelink, Chenghu Zhou( 周成虎 ), Spatial Sampling Design for Estimating Regional GPP With Spatial Heterogeneities, IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 23,():-5 (IF:.823). 第一完成单位, 通讯作者 [6] Ting Ma ( 马廷 ),Chenghu Zhou*( 周成虎 ),Tao Pei( 裴韬 ),Yichun Xie, A comparative analysis of changes in the phasing of temperature and satellite-derived greenness at northern latitudes, Journal of Geographical Sciences, 23, 23(): (IF:.97). 第一完成单位, 通讯作者 [6] Weiming Cheng* ( 程维明 ), Shangmin Zhao, Chenghu Zhou( 周成虎 ), Xi Chen. 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(IF:.57) 第一完成单位, 通讯作者 [63] Tao Pei( 裴韬 ), Xi Gong, Shih-Lung Shaw, Ting Ma, Chenghu Zhou*( 周成虎 ), Clustering of temporal event processes, International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(3): (IF:.63). 第一完成单位, 通讯作者 [64] Chuanfa Chen*( 陈传法 ), Tianxiang Yue( 岳天祥 ), Honglei Dai, Maoyi Tian, The smoothness of HASM, International Journal of Geographical Information Science, 23,27(8): (IF:.63). 非第一完成单位 [65] Chuanfa Chen*( 陈传法 ), Yanyan Li, Tianxiang Yue( 岳天祥 ), Surface modeling of DEMs based on a sequential adjustment method, International Journal of Geographical Information Science, 23,27(7): (IF:.63). 非第一完成单位 [66] Na Zhao, Tianxiang Yue*( 岳天祥 ), A modification of HASM for interpolating precipitation in China, Theoretical and Applied Climatology, 23, DOI:.7/s (IF:.759). 第一完成单位, 通讯作者 [67] Qiquan Li*( 李启权 ), Tianxiang Yue( 岳天祥 ), Changquan Wang, Wenjiang Zhang, Yong Yu, Bing Li, Juan Yanga, Genchuan Bai, Spatially distributed modeling of soil organic matter across China: An application of artificial neural network approach, Catena, 23, 4: 2-28 (IF:2.528). 通讯作者 [68] Tianxiang Yue* ( 岳天祥 ), Na Zhao, R. 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(23) Nonlinear Dynamic Failure Process of Tunnel-Fault System in response to Strong Seismic Event. Journal of Asian Earth Sciences, 64 (23): (IF:2.2). 第一完成单位, 通讯作者 [87] Hongliang Fang*( 方红亮 ), Chongya Jiang, Wenjuan Li, Shanshan Wei, Frédéric Baret, JingM Chen, Javier Garcia-Haro, Shunlin Liang, Ronggao Liu, Ranga B. Myneni, Bernard Pinty, Zhiqiang Xiao, Zaichun Zhu, Characterization and intercomparison of global moderate resolution leaf area index (LAI) products: Analysis of climatologies and theoretical uncertainties, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 23,8(2): (IF: 3.74). 第一完成单位, 通讯作者 [88] Hongliang Fang*( 方红亮 ), Wenjuan Li, Ranga B. Myneni, The impact of potential land cover misclassification on MODIS leaf area index (LAI) estimation: A statistical perspective, Remote Sensing, 23, 5(2): (IF: 2.). 第一完成单位, 通讯作者 [89] Jianwu Yan, Baozhang Chen*( 陈报章 ), Min Feng( 冯敏 ), John L. Innes, Guangyu Wang, Shifeng Fang( 房世峰 ), Guang Xu, Huifang Zhang, Dongjie Fu, Huimin Wang, Guirui Yu, Xiaomin Sun, Research on land surface thermal-hydrologic exchange in Southern China under future climate and land cover scenarios, Advances in Meteorology, 23, 23(): -3 (IF:.239). 第一完成单位, 通讯作者 [9] Jun Qin, Kun Yang, Ning Lu( 吕宁 ), Yingying Chen, Long Zhao, Menglei Han, Spatial upscaling of in-situ soil moisture measurements based on MODIS-derived apparent thermal inertia, Remote Sensing of Environment, 23, 38():-9 (IF:5.3). 非第一完成单位 [9] Kun Yang, Jun Qin, Long Zhao, Yingying Chen, Wenjun Tang, Menglei Han, Lazhu, Zhuoqi Chen, Ning Lv( 吕宁 ), Baohong Ding, Hui Wu, Changgui Lin, A Multi-Scale Soil Moisture and Freeze-Thaw Monitoring Network on the Third Pole, Bulletin of the American Meteorological Society, 23, doi:.75/bams-d (IF: 6.59). 非第一完成单位 [92] Lianfa Li( 李连发 ), Jun Wu, Ghosh.Jo Kay, Ritz.Beate, Estimating spatiotemporal variability of ambient air pollutant concentrations with a hierarchical model, Atmospheric Environment, 23,7:54-63 (IF:3.). 非第一完成单位 [93] Lianfa Li( 李连发 ), Jun Wu, Neelakshi Hudda, Constantimos Sioutas, Scott A. Fruin, Ralph J. Delfino, Modeling the Concentrations of On- Road Air Pollutants in Southern California, Environmental Science and Technology, 23,47(6): (IF: 5.257). 非第一完成单位 [94] Marco Ottinger, Claudia Kuenzer. and Gaohuan Liu( 刘高焕 ). et al., Monitoring land cover dynamics in the Yellow River Delta from 995 to 2 based on Landsat 5 TM. Applied Geography, : p (IF: 2.779) 非第一完成单位 [95] Olivier Laurent, Jun Wu, Lianfa Li( 李连发 ), Judith Chung, Scott Bartell, Investigating the association between birth weight and complementary air pollution metrics: A cohort study, Environmental health, 23, DOI:.86/476-69X-2-8. (IF: 2.74). 非第一完成单位 [96] Pengfei Chen( 陈鹏飞 ), Yunqiang Zhu*( 诸云强 ), A New Method for Winter Wheat Critical Nitrogen Curve Determination, Agronomy Journal, 23, 5(6): (IF:.58). 第一完成单位, 通讯作者 [97] Pengfei Chen*( 陈鹏飞 ), Critical nitrogen curve and remote detection of nitrogen nutrition index for corn in the northwestern plain of Shandong province, China, IEEE journal of selected topics in applied earth observation and remote sensing, 23, 6(2): (IF:2.874) 4 5

11 . 第一完成单位, 通讯作者 [98] Pang Yu, Zhang Baiping*( 张百平 ), Zhao Fang et al. Omni-Directional Distribution Patterns of Montane Coniferous Forest in the Helan Mountains of China. Journal of Mountain Science, 23, (5): ( IF:.664) 第一完成单位, 通讯作者 [99] Qian Xu( 徐倩 ), Zhihui Liu* ( 刘志辉 ) and Shifeng Fang( 房世峰 ). Retrieval Method for Estimating Snow Depth Using Hyperspectral Data in Snowmelt Period. Spectroscopy and Spectral Analysis, (7): (IF:.293) 非第一完成单位 [] Ru Miao, Ning Lu*( 吕宁 ), Ling Yao, Yunqiang Zhu( 诸云强 ), Juanle Wang( 王卷乐 ), Jiulin Sun( 孙九林 ), Multi-Year Comparison of Carbon Dioxide from Satellite Data with Ground-Based FTS Measurements (23 2), Remote Sensing, 23, 5(7): (IF: 2.). 通讯作者 [] Shifeng Fang( 房世峰 ), Jianwu Yan, Mingjiang Che, Yunqiang Zhu*( 诸云强 ), Zhihui Liu, Huan Pei, Huifang Zhang, Guang Xu, Xiaofeng Lin, Climate change and the ecological responses in Xinjiang, China: Model simulations and data analyses, Quaternary International, 23,(3):8-6 (IF:.962). 第一完成单位, 通讯作者 [2] Shifeng Fang*( 房世峰 ), L Xu, H Pei, Y Liu, Z Liu, Yunqiang Zhu( 诸云强 ), J Yan An Integrated Approach to Snowmelt Flood Forecasting in Water Resource Management, IEEE Transactions on Industrial Informatics, 23,(99):-9 (IF: 3.38). 第一完成单位, 通讯作者 [3] Shifeng Fang*( 房世峰 ), Lida Xu, Yongqiang Liu, Zhihui Liu, Huan Pei, Jianwu Yan, Huifang Zhang, An integrated information system for snowmelt flood early-warning based on internet of things, Information Systems Frontiers, 23,5(5):-5 (IF:.85). 第一完成单位, 通讯作者 [4] Shunping Pei, Yongshun John Chen,Biao Fenga, Xing Gao( 高星 ), Jinrong Su, High-resolution seismic velocity structure and azimuthal anisotropy around the 2 Ms= 7. Yushu earthquake, Qinghai, China from 2D tomography, Tectonophysics, 23, 584:44-5 (IF: 2.684). 非第一完成单位 [5] Tao Zhang, Xiaomei Yang*( 杨晓梅 ), Shanshan Hu, Fenzhen Su( 苏奋振 ), Extraction of Coastline in Aquaculture Coast from Multispectral Remote Sensing Images: Object-Based Region Growing Integrating Edge Detection, Remote Sensing, 23, 5(9): (IF: 2.). 第一完成单位, 通讯作者 [6] Xiaoping Yu, Tao Pei*( 裴韬 ), Analysis on degree characteristics of mobile call network, Acta Physica Sinica, 23,62(2):- (IF:.27). 通讯作者 [7] Xiaosong Zhou, Fei Yang*( 杨飞 ), Bei Jin, Yingshang Huang, Zhijun Wu, Hydrothermal fabrication of Ti3+ self-doped TiO2 nanorods with high visible light photocatalytic activity, Materials Letters, 23, 2(): (IF:2.224). 通讯作者 [8] Xiliang Li( 刘希亮 ), Feng Lu( 陆锋 ), Hengcai Zhang*( 张恒才 ), Peiyuan Qiu, Intersection delay estimation from floating car data via principal curves: A case study on Beijing s road network. Frontier of Earth Sciences, 23,7(2):26-26.(IF:.8) 第一完成单位, 通讯作者 [9] Xinliang Xu*( 徐新良 ), Xibi Min, Quantifying spatiotemporal patterns of urban expansion in China using remote sensing data, Cities, 23, 35: 4-3 (IF:.54). 第一完成单位, 通讯作者 [] Xinliang, Xu*( 徐新良 ), Ying Fu, Shuang Li, Spatiotemporal Changes in Crop Residues with Potential for Bioenergy Use in China from 99 to 2, Energies, 23, 6(2): (IF:.844). 第一完成单位, 通讯作者 [] Yingjie Wang( 王英杰 ), Su Y, Influence of solar activity on breaching, overflowing and course-shifting events of the Lower Yellow River in the late Holocene, The Holocene, 23, 23(5): (IF: 3.28). 第一完成单位 [2] Yingying Duan( 段莹莹 ), Feng Lu*( 陆锋 ), Structural Robustness of City Road Networks Based on Community, Computers, Environment and Urban Systems, 23,4(4): (IF:.674) 第一完成单位, 通讯作者 [3] Yong Ge*( 葛咏 ), Sub-pixel land-cover mapping with improved fraction images upon multiple-point simulation, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 23,22:5-26 (IF:2.76). 第一完成单位, 通讯作者 [4] Yonggang Qian, Shi Qiu( 邱实 ), Ning Wang( 王宁 ), Xiangsheng Kong, Hua Wu*( 吴骅 ), Land Surface Temperature and Emissivity Retrieval From Time-Series Mid-Infrared and Thermal Infrared Data of SVISSR/FY-2C, Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 23,6(3): (IF:2.874). 非第一完成单位, 通讯作者 [5] Yonghui Yao( 姚永慧 ), Baiping Zhang*( 张百平 ), A Preliminary Study of the Heating Effect of the Tibetan Plateau, Plos One, 23,8(7) (IF:3.73). 第一完成单位, 通讯作者 [6] Yonghui Yao( 姚永慧 ), Baiping Zhang*( 张百平 ), MODIS-based estimation of air temperature of the Tibetan Plateau, Journal of Geographical Sciences, 23,23(4): (IF:.97). 第一完成单位, 通讯作者 [7] YouLiang Su, Xing Gao*( 高星 ), QingSong Liu, PengXiang Hu, ZongQi Duan, Mechanism of variations in environmental magnetic proxies of lake sediments from Nam Co, Tibet during the Holocene, Chinese Science Bulletin,23, 58(3):-6538 (IF:.39). 通讯作者 [8] Yuejiao Li, Xiaohuan Yang*( 杨小唤 ), Wenli Long, Topographic Dependence of Cropland Transformation in China during the First Decade of the 2st Century, The Scientific World Journal, 23, (IF:.73). 第一完成单位, 通讯作者 [9] Yunyan Du( 杜云艳 ), Di Wu( 吴迪 ), Fuyuan Liang, Ce Li, Integration of case-based reasoning and object-based image classification to classify SPOT images: a case study of aquaculture land use mapping in coastal areas of Guangdong province, China, GIScience & Remote Sensing, 23, 5(5): (IF:.433). 第一完成单位 [2] Yuyue Xu, Changqing Ke, Juanle Wang( 王卷乐 ), Jiulin Sun( 孙九林 ), Yang Liu, Warwick Harris, Cheng Kou, Satellite derived estimations of spatial and seasonal variation in tropospheric carbon dioxide mass over China, Ecology and Evolution, 23, 3(3): (IF:.84). 非第一完成单位 [2] Zhi Guo, Xing Gao( 高星 ), Heng Shi, Weiming Wang, Crustal and uppermost mantle S-wave velocity structure beneath the Japanese islands from seismic ambient noise tomography, Geophysical Journal International, 23, 93(), (IF: 2.853). 非第一完成单位 [22] Zhi Qiao, Xi Yang, and Xinliang Xu( 徐新良 ) et al. Ecological Vulnerability Assessment Integrating the Spatial Analysis Technology with Algorithms: A Case of the Wood-Grass Ecotone of Northeast China. Abstract and Applied Analysis. 23. Hindawi Publishing Corporation. (IF:.2) 非第一完成单位 [23] Xiao-ming CAO, Juanle Wang( 王卷乐 ), Xi Chen, Zhiqiang Gao, Fei Yang, Jiankang Shi, multiscale remote-sensing retrieval in the evapotranspiration of haloxylon ammodendron in the gurbantunggut desert, China. Environmental Earth Sciences, 23, 69(5): (IF:.9). 第一完成单位, 通讯作者 [24] Hongyan Cai, Xiaohuan Yang*, Xinliang Xu, 23. Spatiotemporal patterns of urban encroachment on cropland and its impacts on potential agricultural productivity in China. Remote Sensing, 5(2), (IF=2. 第一完成单位, 通讯作者 [25] Xiaochong Tong, Jin Ben,Ying Wang, Yongsheng Zhang, Tao Pei ( 裴韬 ). 23. Efficient encoding and spatial operation scheme for aperture 4 hexagonal discrete global grid system. International Journal of Geographical Information Science, 27(5): (IF:.63). 非第一完成单位本年度, 实验室正式出版专著 / 译著 6 部 ( 第一编写单位 ); 参与编 ( 译 ) 专著 部 ( 非第一编写单位 ) [] 周成虎, 苏奋振等. 海洋地理信息系统原理与实践. 北京 : 科学出版社,23. 全书以海洋信息的表达与模型 海洋时空数据处理与分析 海洋信息应用与网络服务为主线展开, 具体分三大部分论述 首先从信息论角度对海洋系统进行数字化理解 从数字化角度对海洋观测与数据分析进行时空理解 从时空理解角度对海洋现实系统进行信息模型构建, 重点论述海洋地理信息系统的信息模型 ; 其次从海洋地理信息系统的场分析 特征分析 综合分析和智能分析等层次论述海洋数据分析和应用研究, 重点海洋地理信息的方法论 ; 最后针对海洋客观世界及社会客观需求角度, 论述海洋信息网络远程服务中的数据 信息和知识的语义描述方法, 以及网络信息服务发现 抽取 自动生成 集成可视等方法, 并介绍了具体实现的网络信息服务系统和实际应用案例 本书可供海洋 地理 大气 信息 测绘 遥感和地理信息系统等相关科研人员 教师和研究生等阅读参考 [2] 杨晓梅, 刘宝银. 东北亚海域空间融合信息与态势 -- 航天遥感信息特征战略区位. 北京 : 海洋出版社,23. 本书基于东北亚海洋地理格局态势 战略区位及其空间信息之融合, 以海洋地理载体的视角, 阐述了千岛群岛 日本列岛 琉球群岛 朝鲜半岛 远东滨海 日本海与鄂霍次克海两大边缘海和海峡通道以及海港与空港要地等空间融合信息特征, 显示了东北亚相关国家的海洋地理优势与劣势, 充满着许多不确定因素和安全困境 本书可供国家策略 外交 军事 国土 海洋 地质 地理 遥感 测绘 航海 水产与军事院校等专业和部门相关人员参考使用 [3] 徐海根, 曹铭昌等. 中国生物多样性本底评估报告. 北京 : 科学出版社,23. 本书建立了生物多样性评估的指标和方法, 分析了中国陆地和内陆水域生态系统的宏观结构, 介绍了在全国首次系统采集的基于县级行政区域的物种分布数据库, 详细分析了中国野生维管植物 哺乳动物 鸟类 爬行动物 两栖动物和鱼类的现状 空间分布特征及主要威胁因素, 明确了影响野生维管植物和脊椎动物分布的主要因素, 识别了生物多样性保护空缺, 提出了有针对性的对策建议, 并配有大量物种空间分布图 本书面向生物多样性保护的科研与教学人员 管理及相关决策者, 反映了该领域国内的最新进展, 可作为高等院校 科研院所专业人员和保护管理人员及决策者的参考资料 [4] 胡云锋等. 内蒙古锡林郭勒生态系统综合监测与评估. 北京 : 中国环境科学出版社,23. 本书为内蒙古典型温性草原区的遥感综合监测和评价提供了系统 完整的技术路线和方法, 特别是提供了针对草地退化与改善 沙地固化与活化等生态系统动态变化过程的遥感解译分类体系 解译标准和案例分析 本书提供了在典型草原地区开展长时间序列生态系统动态监测和评估研究的一个成功范例, 有关基础数据库 技术路线 方法及结论可以为锡林郭勒盟地区生态环境治理规划及生态保护与恢复工程提供有价值的科学依据和技术支撑 [5] 李军, 胡云锋等. 中国区域科学发展评价研究. 北京 : 科学出版社,23. 明确区域科学发展的空间化内涵, 建立了基于地理信息技术的区域科学发展评价体系, 分析了个评价指标的数据获取方法 空间数据处理模型 空间分析模型与方法 ; 在此基础之上, 形成了基于地理信息系统栅格分析技术的区域科学发展综合评价方法和模型 基于区域科学发展模型, 对 2 年 25 年 28 年 ( 或 29 年 ) 三个基准年份, 以及 2-25 年 6 7

12 25-28 年 或 29 年 两个时段区域科学发展的变化情况进行了对比分析 并对各个基准年及时段的区域科学发展状况 进行了成因分析 [6] 刘卫东等. 29 中国区域发展报告. 北京 商务印书馆 23. 改革开放以来特别是从上个世纪 9 年代以来 区域发展问题已经成为我国重大的经济和社会问题 成为各级党和政府 决策的核心问题之一 本报告阐述了十年来西部开发取得的成就 分析了现阶段的发展特点和问题 提出和论证了今后一个 较长时期内西部开发需要进行的方向性调整 并对调整的内容和政策措施作出了较为深入的阐述 [7] Qiguang Miao, Dong Jiang( 江东 ) et al. New Advances in Image Fusion. Publisher: InTech, 23. Image Fusion is an important branch of information fusion, and it is also an important technology for image understanding and computer vision. The fusion process is to merging different images into one to get more accurate description for the scene. The original images for image fusion are always obtained by several different image sensors, or the same sensor in different operating modes. The fused image can provide more effective information for further image processing, such as image segmentation, object detection and recognition. Image fusion is a new study field which combined with many different disciplines, such as sensors, signal processing, image processing, computer and artificial intelligence. In the past two decades, a large number of research literatures appear. This book is edited based on these research results, and many research scholars give a great help to this book. [8] 庄大方 江东 刘磊 等. 能源植物发展潜力遥感信息获取与评价. 北京 气象出版社 23. 本书介绍了能源植物发展的背景 需求和国内外研究进展 分析了能源植物发展潜力遥感信息获取的技术方法 重点阐 述了在遥感 GIS 技术支持下 充分考虑能源植物规模化开发利用的自然限制要素和社会经济限制要素 构建多要素综合评 估模型的技术思路 本书包括土地资源潜力 净能量潜力和净环境效益 以全国和重点区域为例 估算了发展主要能源植物 的土地资源规模 分布及发展的潜力 为政府制定产业政策和相关科学研究提供基础数据支持 三 奖励 23 年度 实验室获得国家和省级科技奖励 7 项 含个人奖励 项 其他科技奖励 9 项 共计 27 地球系统科学数据共享关键技 术及应用 23 年河南省教育厅 科技成果一等奖 河南教育厅 孙九林 诸云强 杨雅萍 王卷乐 中国近海中尺度海洋动力过程 时空特征研究及其应用 23 年海洋工程创新 一等奖 海洋工程协会 周成虎 苏奋振 中国海岸带遥感监测 集成与应用 23 年海洋工程创新 一等奖 海洋工程协会 苏奋振 空间信息技术支撑下的突发性 水灾害应急管理关键技术研究 中国地理信息产 地理信息科技进步奖二 业协会 国家测绘 等奖 地理信息局 万庆 水资源水环境多源信息提取与 集成及决策管理 全国商业科技进步奖一 中国商业联合会 等奖 万庆 人口普查与调查信息空间统计 管理与分析系统 测绘科技进步二等奖 中国测绘学会 国 王英杰 余卓渊 杨小唤 家测绘地理信息 李洪省 罗斌 严虹 局 黄河调水调沙的生态效应研究 黄河水利委员会科学技 黄河水利委员会 术进步一等奖 黄翀 博阳 beyondb 地理空间 数据库管理系统 中国科学院北京 中科院北京分院科技成 国家技术转移中 果转化二等奖 心 北京中心 陈荣国 张明波 谢炯 程昌秀 路小娟 人 34 次 实验室科研人员个人获得各类奖励和荣誉 7 项 共计 人 次 个人奖励及荣誉 国家和省级科技奖励 获奖项目 获奖名称 颁发部门 实验室获奖人员 近海复杂水体环境的卫星遥感关 键技术研究及应用 23 年 国家科技进步二等奖 国务院 苏奋振 森林资源综合监测技术体系 23 年 国家科技进步二等奖 国务院 庄大方 非线性矿产预测理论方法创立与 应用 23 年 国家科技进步二等奖 国务院 葛咏 个人 地球系统科学数据共享关键技术 23 年 河南省人民政府 研究与应用 河南省科技进步一等奖 诸云强 杨雅萍 王卷乐 冯敏 宋佳 朱华忠 数字省政务与空间信息资源共享 23 年 福建省人民政府 服务关键技术及应用 福建省科技进步一等奖 陆锋 根治黄河口的理论研究 与工程实践 获奖名称 颁发部门 获奖人员 中国科学院 诸云强 中国资源科学成就奖 中国自然资源学会 孙九林 23 年中国自然资源学会科技奖 中国自然资源学会 庄大方 江东 23 年中国自然资源学会青年科技奖 中国自然资源学会 诸云强 王勇 黄耀欢 国际土壤科学联合会 (IUSS) 朱阿兴 Geomorphometry.org 秦承志 中科院工会委员会 唐培新 江苏省科技厅 中国科学院科 技促进发展局 高锡章 中国科学院现有关键技术人才 IUSS Division - Soils in space and time 5: Pedometrics Vice Chair Best Paper Award of Geomorphometry 年 山东省人民政府 山东省科技进步二等奖 刘高焕 工会积极分子 荣誉称号 三峡库区气候资源地理信息综合 23 年 重庆市人民政府 平台及其应用研究 重庆市科技进步二等奖 岳天祥 江苏省 企业创新岗 特聘专家 其他科技奖励 获奖项目 南海及其周边地区环境与资源 遥感监测与分析 8 获奖名称 颁发部门 实验室获奖人员 23 年高等学校科技 进步一等奖 教育部 周成虎 苏奋振 四 专利 规划和重大咨询报告 23 年度 实验室获得国家发明专利授权 6 项 获得软件著作权 5 项 完成的重大规划项目 3 项 向国家提交并被采纳的重大咨询报告 8 项 9

13 授权国家发明专利列表 专利名称授权号授权日期发明人 一种土地利用类型分类的方法和系统 ZL 江东, 黄耀欢, 庄大方, 徐新良 环境监测人员持证上岗考核管理系统 23SR 杨雅萍, 诸云强, 杜佳 环境监测质量管理基础信息平台 23SR 杜佳, 杨雅萍, 诸云强 一种数据库系统实现栅格数据类型的方法及其系统 离散型空间数据的升尺度转换方法 一种基于 AB 直方图的空间查询选择率估计方法 一种室内土壤微生物呼吸连续测定装置 基于曲面论和优化控制理论的曲面建模方法 ZL 谢炯, 张明波, 陈荣国, 程昌秀, 陈应东 ZL 胡云锋, 刘纪远, 刘越 ZL ZL22736.X 程昌秀, 陈荣国, 周成虎, 朱焰炉, 张明波, 谢炯 于贵瑞, 何念鹏, 温学发, 孙晓敏, 王秋凤, 王晶苑 ZL 岳天祥, 宋敦江 钓鱼岛及其海域综合信息管理系统 v. 23SR 苏奋振, 吴文周, 石伟, 高锡章, 张君珏 槽波地震处理软件 23SR2892 王伟, 高星 接收函数处理软件 23SR289 王伟, 高星 重大规划 规划名称 完成日期 完成人 京津冀都市圈区域规划 樊杰, 刘纪远, 胡云锋等 软件著作权列表 软件名称 登记号 登记日期 发明人 基于知识驱动的在线数字土壤制图系统 V. 23RS 朱阿兴, 江净超, 刘军志, 刘京, 张桂铭 加勒比海地区旅游基础设施发展规划 西部重点生态区生态综合治理规划 王英杰, 牛亚菲, 钟林生, 崔璟, 余卓渊, 戚均慧, 苏艳军, 韩嘉福刘纪远, 邵全琴, 樊江文, 黄麟, 曹魏, 徐新良, 胡云峰, 匡文慧 基于 BS 架构的分布式水文模拟系统 V. 23RS 朱阿兴, 刘军志, 江净超, 吴辉, 刘永波 栅格地理计算并行算子中间件 [ 简称 :PaRGO] V. 23SR 秦承志, 占利军 电离层专题数据库管理系统 23SR 诸云强, 杨雅萍, 刘颖真, 段月永, 杜佳 基于 Hadoop 的地理栅格数据计算系统 V. 基于 Hadoop 的地理栅格数据存储系统 V. 23SR SR 谢传节, 石磊, 张广庆, 马益航, 龙舟 谢传节, 石磊, 张广庆, 马益航, 龙舟 澜沧江流域科考数据综合数据库管理系统 [ 简称 : 数据库管理系统 ] 23SR 谢传节, 石磊, 张广庆, 马益航, 龙舟 澜沧江流域科考数据集成与共享平台 [ 简称 : 数据集成共享平台 ] 23SR 谢传节, 石磊, 张广庆, 马益航, 龙舟 基于压缩感知的遥感稀疏信息重构及处理系统 [ 简称 :CSSRP] v. 23SR 孟樊, 杨晓梅, 高锡章 无人机信息管理系统 v. 23SR 苏奋振, 吴文周, 石伟, 高锡章, 张君珏 2 2

14 三 主要科研进展 T ( 一 ) 地理空间分析与模拟方法 rue 本年度中 实验室的科研人员在地理空间分析与模拟的方法研究方面取得的进展主要体现在空间插 ma 值方法 地貌地形分析方法 以及生态建模方法 气候变化时空分析方法 环境健康评估模型 土地利 用变化影响评估模型 海洋时空过程的分析和模拟方法 地质灾害影响评估模型等 p 三明治空间插值模型 主要完成人 王劲峰 Robert Haining 刘铁军 李连发 姜成晟 Kriging IDW 样条函数 泰森多边形等空间插值方法均是直接或隐含地以空间相关性为依据的 当空间相关性较弱时 这些方法失效 实际上 当存在空间异质性时 面插值方法仍然可以进行插值 本研究提出了基于空间异质性的一种新的插值方法 三明治空间差值模型 该方法不仅可以进行空间插值 山东省 2 年耕地成数空间插值图 还可给出其误差分布图 三明治模型还可以用于数据在两个多单元报告系统之间的互相转换 例如数据 在行政单元系统和自然地理单元系统之间的互相转换 三明治空间插值模型的基本原理是建立了目标对象层 object layer 分区和样本层 zoning and sampling layers 及报告层 reporting layer 见下图 之间的信息传递函数 首先对目标对象层进行 分层 stratification 得到能够体现研究对象空间分异特征的类型图或分区图 zoning layer 然后 对类型或分区图进行分层抽样 即在同一类型抽取至少两个样本单元 统计出各类型的均值及其方差 最后 将报告层与类型图叠加 分层统计 stratified statistic 出各报告单元的均值和方差 即得到空间插 值图及其误差分布图 三 明治模型在类型图或分 区图上抽样 而不是在报 告单元里抽样 因此样本 量不随报告单元增加而 增加 因而具有小样本多 单元并行报告的能力 即 使报告单元里没有样本 也可以对其进行估计 三 明治空间插值模型适用 于对空间分异性较强属 山东省 2 年耕地成数空间插值误差图 性进行空间插值 精度较 高 具体案例见下图 Wang JF, Haining R, Liu TJ, Li LF, Jiang CS. Sandwich spatial estimation for multi-unit reporting on a 三明治多报告单元空间统计模型示意图 22 stratified heterogeneous surface. Environment and Planning A 23, 45(),

15 HASM 算法及其模拟效率分析的研究进展 内的方程组求解 改进的 HASM-AD 算法显著提高了计算效率 同时降低了模型运行过程中的内存消耗 主要完成人 岳天祥 范泽孟 杜正平 赵娜 赵明伟 王晨亮 鹿明 王轶夫 李婧 张轩 以全国陆地降水空间分布模拟分析作为实例验证 改进的 HASM-AD 算法模拟结果精度优于其他 HASM 算法 以 HASM-PCG 为例 并且计算效率优势更为明显 实现全国 km 分辨率的降水分布模拟耗时 仅为 4s 表明改进的 HASM-AD 算法提高了计算速度 并且适用于大尺度的空间变量模拟研究 针对共轭梯度法 (HASM-PCG) 的运算速 度仍不能满足许多大数据计算问题 发展了高 精度曲面建模的多重网格法 HASM-MG 数值实验和实证研究表明 存在着一个停机误 差阈 当停机误差在这个误差阈时 HASMMG 运算速度远快于 HASM-PCG HASM-MG 适用于有较高时效要求但对精度要求不高的问 题 HASM-PCG 适合于对精度有较高要求的 问题 如果以计算精度和运算速度为评价标准 HASM-MG 在 平 坦 区 域 优 于 HASM-PCG 而 HASM-PCG 在复杂区域表现更佳 HASM-MG 方法的 V 循环结构 空间采样数据不可避免含有偶然误差 即误差是空间采样数据的基本属性 因此 为了抑制偶然误差对曲面建模的影响 在自主 研发的 HASM 理论方法基础上 针对曲面建 模算法的光滑性问题 发展了 HASM 光滑算 法 HASM-SM 同 时 为 了 提 高 HASMSM 计 算 速 度 在 借 助 离 散 余 弦 变 换 解 算 HASM-SM 方程组的方法下 在广义交叉验证 a b 不同方法构建 DEM 的结果对比 (a) IDW; (b) kriging; (c) RSpline; (d) ANUDEM; (e) TPS; (f) HASM-SA generalized cross-validation 条 件 下 实 现 了 光滑算子的最优估计 模拟含有偶然误差的 数学曲面表明 HASM-SM 光滑性优于薄板样 条 TPS 以 及 kriging 光 滑 LiDAR 获 取 的 DEM 数据表明 HASM-SM 在一定程度上抑 c 制了 DEM 中偶然误差 使其结果更接近于真 不同方法的模拟误差对比 (a) kriging, (b) TPS, and (c) HASM-SM 实值 针对庞大计算量严重制约 HASM 方法推广使用的科学问题 基于序贯平差 (SA) 求解 HASM 方 程组 发展了 HASM 序贯平差算法 HASM-SA 实现了 HASM 高速解算 数值试验表明 HASM-SA 计算量与模拟区域的网格数以及采样点数呈线性相关 构建董志塬区域 DEM 表明 HASM-SA 在保持原 始 HASM 精度的条件下 计算速度远高于传统的建模方法 如 IDW TPS 等 2 对 HASM-AD 算法作 了改进 通过在计算过程中为采样点添加索引 避免了计算过程中对采样点信息的重复查找操作 同时 在遍历独立计算单元时实时计算第一类 第二类基本量及克式符号 避免了全局存储上述变量所需要的 额外内存消耗 数值试验表明 由于将全局线性方程组求解问题转化为局部独立计算单元 5 5 栅格 24 改进的 HASM-AD 算法与 HASM-PCG 算法计算效率对比 25

16 代表性论文 2 24 Yue Tian-xiang, Zhao Na, Yang Hai, Song Yin-Jun, Du Zhegn-Ping, Fan Ze-Meng, Song Dun-Jiang. A multigrid method of high accuracy surface modeling and its validation. Transaction in GIS, 23, 7(6): Zhao Na, Yue Tian-xiang. Fast Methods for Solving High Accuracy Surface Modeling. Journal of Algorithm and Computational Technology, 23, 7(2): Zhao Na, Yue Tian-xiang, Zhao Mingwei. An improved version of a high accuracy surface modeling method. 27 GEM. International Journal on Geomathematics, 23, 4: Chen Chuan-Fa, Yan-Yan Li, Yue Tian-Xiang. Surface modeling of DEMs based on a sequential adjustment method. International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(7): Chuan-Fa Chen, Tian-Xiang Yue, Hong-Lei Dai, Mao-Yi Tian, The smoothness of HASM. International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(8): Na Zhao, Tian-xiang Yue. Strategies for improving the convergence rate of high accuracy surface modeling. Proceeding of the 22 international conference on information technology and software engineering, Lecture 王晨亮, 岳天祥, 范泽孟. 资源环境数学模型语义的解析与映射. 计算机工程与应用, 23, 49(): -6. Ze-Meng Fan, Jing Li, Tian-xiang Yue. Land-cover changes of biome transition zones in Loess Plateau of China. Ecological Modelling, 23, 252: 发明专利 岳天祥 赵娜 杜正平. 23 年 月 5 日 公开. 高精度曲面建模智能化方法及装置.( 申请号 : ) Fan Z.M., Zhang X., Li J., Yue T.X., Liu J.Y., Xiang B., Kuang W.H.. Land-cover changes of national nature reserves in China. Journal of Geographical Sciences, 23, 23(2): Qi-quan Li, Tian-xiang Yue, Chang-quan Wang, Wen-jiang Zhang, Yong Yu, Bing Li, Juan Yang, Gen-chuan HASM 方法在生态建模及土地覆盖情景模拟应用中的研究进展 主要完成人 岳天祥 范泽孟 杜正平 赵娜 赵明伟 王晨亮 鹿明 王轶夫 李婧 张轩 Bai. Spatially distributed modeling of soil organic matter across China: An application of artificial neural network approach. Catena, 23, 4: 2 28 范泽孟, 李婧, 岳天祥. 黄土高原生态系统过渡带土地覆盖的时空变化分析. 自然资源学报, 23, 28(3): 运用 HASM 方法 在实现气温 降 杜正平, 范泽孟, 岳天祥, 基于 HASM 方法的省级尺度气候与植被生态系统模拟分析. 地理研究, 23, 水 太阳辐射 土壤参数 DEM 等基础 32 9 :59-6 模型参数的高精度空间模拟的基础上 孙晓芳, 岳天祥, 范泽孟, 张昊. 全球植被碳储量的时空格局动态. 资源科学, 23, 35(4), 结合相关的专业模型 分别构建了植被 孙晓芳, 岳天祥, 王情. 草地生物量高精度曲面建模. 遥感学报, 23, 7(5), 生态系统气候过渡带 / 敏感带的空间分 赵明伟, 岳天祥, 孙晓芳, 赵娜. 基于 IOCSG 的中国北方草地地上生物量高精度模拟. 生态学报, 析模型 土地覆盖正向和逆向转换的空 doi:.5846/stxb2353. 间判别模型 碳密度的时空分析模型 赵明伟, 岳天祥, 赵娜, 孙晓芳. 基于 HASM 的中国森林植被碳储量空间分布模拟. 地理学报, 23, 68 9 生物量空间分析模型和土壤有机质空间 分析模型 分别实现了区域及全国尺度 的植被生态系统气候过渡带的变化趋势 气候变化的 HASM 方法研究进展 及情境模拟 全国尺度的碳储量 生物量 主要完成人 岳天祥 范泽孟 杜正平 赵娜 赵明伟 王晨亮 鹿明 王轶夫 李婧 张轩 土壤性质等空间模拟和变化趋势分析 以及全球尺度的碳储量空间动态变化模 26 基于 CMIP5 RCP45 气候情景的土地覆盖未来情景模拟 代表性论文 Notes in Electrical Engineering, 23, 2: 拟分析 中国土壤有机质空间模拟分布 中国碳密度模拟空间分布 有关研究表明 每一个栅格处的气候要素值可表达为该栅格的气候要素趋势面与其残差之和 年平 均气温与其影响因素之间的关系是空间平稳的 其趋势面可采用普通最小二乘回归 OLS 的全局关系描 27

17 述 而年均降水量随地形变化呈现很大的空间变异性 年均降水量是空间非平稳气候要素 因此需用地 理加权回归 GWR 来估计其趋势面 对年平均气温 首先采用普通最小二乘回归得到年平均气温与纬 度 高程之间的统计关系式 趋势面 继而对趋势面残差采用高精度曲面建模 HASM 进行迭代修 理与地理信息科学, 23, 29(): 86-9 青藏高原多尺度气温变率特征 正 此模拟方法名称缩写为 HASM-OLS 对年均降水量 先对气象台站观测值进行 BOX-COX 变换 然 主要完成人 宋辞 裴韬 周成虎等 后对变换后的年平均降水量采用地理加权回归得到年平均降水量与经度 纬度 高程 坡向因子及地形 开阔度间的统计关系 趋势面 此趋势面值与 HASM 残差曲面之和即为每个栅格处的年平均降水量值 年平均降水量的此模拟方法名称缩写为 HASM-GWR-BC 结果表明 自上世纪 6 年代以来 年平均气 温具有增加趋势 特别是 8 年代之后 年平均气温升高呈增速趋势 总体上 自上世纪 6 年代以来 年平均气温增加了.44 除了青海 西藏地区外 全国增温率由南向北逐渐增加 例如 在黑龙江省 年积温的 2oC.d 等值线自 6 年代以来向西北方向偏移了 255km 年积温的 24oC.d 等 值线向北移动了 67km 自二十世纪 6 年代以来 年均降水量在青海 西藏及干旱地区有持续的增加趋势 多尺度气温变率可以反映不同时间尺度的气候变化特征 短期气温变率与极端气候事件显著相关 长期气温变率则可以用于揭示气候变化的原因 针对青藏高原近 5 年来不同时间尺度的气温变率变化特 征进行了分析 包括气温日变率 年内变率以及年际变率 结果表明近 5 年来 高原气温日变率以及年 内变率都显著下降 其下降幅度强于东部同纬度地区 反映了高原对气候变化的敏感性 这种下降主要 是由于气温不对称的变化趋势引起的 冷时段的升温趋势大于暖时段 气温年际变率则显著上升 体 现出与北极相似的变化特征 这可能与冰雪反馈效应有关 局部的多尺度气温变率变化与海拔 地形 平均而言 二十世纪 6 年代至 9 年代之间 中国气候有暖湿趋势 而从二十世纪 9 年代到二十一世纪 城市化水平都有密切关系 年代 气候有暖干趋势 自 6 年代以来 相比中国南部地区 青海 西藏及中国北部地区经历了更多 的极端气候事件 Song Ci, Pei Tao, Zhou Chenghu, et al. Patterns of multiscale temperature variability on the eastern and central Tibetan Plateau during Acta Meteor. Sinica, 23, 27(4): 数字地貌信息提取方法及空间分析 主要完成人 程维明 赵尚民 柴慧霞 李炳元 申元村等 地貌信息的提取方法及精确定位技术是目前地理国情普查过程中急需解决的问题 课题组基于数字 地貌和遥感影像等多源数据 开展了全国陆域地貌二级分区的新方法试验 划分出 6 个一级分区和 37 个 二级分区 基于长时间序列的遥感影像数据 以新疆赛里木湖为例 开展了水体和非水体单元的提取方 法的研究 并获得了过去 4 年来湖泊水位和水量变化动态 分析了变化原因 以西昆仑山北缘为案例 开展了地貌类型及地形差异性的垂直带分布分析 得出地形差异性变化可解释区域地貌的宏观演化特征 以北京地区为示范 开展了精细地貌单元的划分方法 土地类型等级划分方法的研究 为精细地形地貌 类型界线的划分提供了依据 基于全国地貌类型数据 开展了全国县域单元的基本地貌形态类型的组合 分布格局的分析 为地理国情监测提供了地貌单元的控制性边界条件 96s-2s 的十年平均气温变化 中国近 6 年春夏秋冬 分别为左上 上右 下左 下右 四季的降水的空间分布 代表性论文 Na Zhao, Tian-Xiang Yue. A modification of HASM for interpolating precipitation in China. Theoretical and Applied Climatology, doi:.7/s (SCI) Tian-Xiang Yue, Na Zhao, R. Douglas Ramsey, Chen-liang Wang, Ze-Meng Fan, Chuan-Fa Chen, Yi-Min Lu and Bai-Lian Li. Climate change trend in China, with improved accuracy. Climatic Change, 23, 2:375. 赵娜, 岳天祥, 王晨亮 年中国季平均降水高精度曲面建模分析. 地理科学进展, 23, 32(): 赵娜, 岳天祥, 范泽孟, 王晨亮. 基于 HASM-SSOR 模型的近 6 年来中国气温与降水变化趋势模拟. 地 28 中国陆域地貌二级区划新方案 基于县域的中国陆域基本地貌形态类型 空间分布格局 29

18 2 在 DEM 误差所导致的地形属性算法结果不确定性评价方面 选择了坡度 坡向 高差 坡形等 Hui-Xia CHAI, Wei-Ming CHENG*, Cheng-Hu ZHOU, Shang-Min ZHAO, Hai-Jiang LIU. Climate effects 不同计算特点的地形属性算法 在重庆开县研究区 约 25 km2 以序贯高斯模拟方法模拟了具有不同大 on an inland alpine lake in Xinjiang, China over the past 4 years. Journal of Arid Land, 23, 5(2): 小 误差标准差为 m 7.5m 5m 和空间自相关程度 变程为 m 6m 2m 的 9 种 DEM 误差场 (SCI) 每次模拟包括 个实现 上述结果分别叠加到 25m 分辨率的栅格 DEM 上 并计算每次模拟的结 程维明, 夏遥, 曹玉尧, 宋杨, 刘海江. 区域泥石流孕灾环境危险性评价 以北京军都山区为例. 地理研究. 果标准差图层均值 用以比较研究 DEM 误差所导致的地形属性的总体不确定性 以及将这些地形属性应 用于当前基于专家知识和基于多元统计的两大类滑坡危险性评价模型时所产生的评价结果的总体不确定 23,32(4) 李炳元, 潘保田, 程维明, 韩嘉福, 齐德利, 朱澈. 中国地貌区划新论. 地理学报. 23,68(3) 性 实验结果显示 随着 DEM 误差场统计特征的变化 地形属性计算结果的不确定性根据其算法特点的 申元村, 程维明 *, 朱会义, 姜广辉. 北京市域土地类型基本分级与指标体系实证研究. 地理研究. 不同而表现出明显不同的变化趋势 此外 对基于多元统计的逻辑斯第回归模型而言 基于专家知识的 eflandslides 模型对 DEM 误差的敏感性较低 即逻辑斯第回归模型更加依赖于 DEM 数据质量 23,32() 地形属性算法的评价 主要完成人 秦承志 朱阿兴 包黎莉 呼雪梅 对于由 DEM 计算地形属性的各种算法 需要从两个方面进行定量评价 算法误差 2 DEM 误 差影响所导致的不确定性 本年度中我们在这两个方面所取得的研究成果如下 在算法误差评价方面 针对计算单位汇水面积 SCA 等重要的区域地形属性的流向算法为例开 展方法研究 相对于通常所采用的以实际 DEM 评价流向算法的方式 通过数学模型构建人造表面来定量 评价流向算法 可以避免 DEM 误差干扰评价结果等问题 从而专注于对算法误差的定量评价 但受限于 SCA 理论值推导的困难 现有的适用于流向算法误差评价的人造面模型仅能模拟最简单的地形条件 与 实际中普遍存在的复合地形条件缺乏对应 影响了评价结果的适用性 针对该问题 基于正 余弦函数 在不同 DEM 误差场条件下的地形属性 Monte Carlo 模拟结果统计图 a 坡度 b 高差 构建了一套人造面模型 对应于实际地形中普遍存在的地形条件 可分别模拟中心为凸 凹 马鞍形 山脊线的四种复合地形条件 同时 分别推导出对应的 SCA 理论值计算公式 并定义出应用流向算法时 Qin C-Z, Bao L-L, Zhu A-X, Hu X-M, Qin B. Artificial surfaces simulating complex terrain types for 不受应用区边界效应影响的比较域 以保证对流向算法误差评价的客观性 通过将所设计的人造面模型 evaluating grid-based flow direction algorithms. International Journal of Geographical Information Science, 实际应用于四种代表性流向算法 D8 Dinf FD8 MFD-md 可从多尺度效应 误差统计分布 误差 23, 27(6): 空间分布等多个角度对流向算法误差进行分析 体现了新建人造面模型的实用性 Qin C-Z, Bao L-L, Zhu A-X*, Wang R-X, Hu X-M. Uncertainty due to DEM error in landslide susceptibility mapping. International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(7): 环境健康评估建模 主要完成人 李连发 王阳 杨勋风 胡茂桂 王劲峰等 在环境健康评估建模研究中 提出了评价空气污染的暴露度时空评估模型及评估区域影响因素对温 度及空气污染效果影响的两阶段模型 在评价空气污染暴露度模型中 着眼于如何将不同类型的样本及 有限的样本结合起来估计空气污染暴露度的时空分布 如将政府部门的测量数据同研究机构的测量数据 相互结合 提高样本的覆盖度 从而进行更详细与准确时空建模 将时间基函数分解提炼出研究区长期 趋势 将时间同空间分开 通过三参数方程将长时间序列监测数据同零散调查样本结合 扩展空间样本 对空间变化系数进行非线性及协克里格回归 提高精度推广到未知时空点 将 年期政府测量及大学研 究机构测量数据相结合 预测 年期空气污染物浓度时空分布 取得不错预测精度 如对 NO2 预测精度 四类人造面及其 SCA 理论值示例图 3 3

19 达 R2 到.9 而 NOx 预测精度达到.75 下图分别表明了一个典型站点的预测结果与实际测量的对比 以及所有站点的多年期的预测平均值与观测值平均值散点图 提出了一种在协变量支持下 以单个样本对总体进行统计推断的 模型 即只用单点的观测值 再结 合协变量来推算较大区域的均值或 总量 并进行了实际验证 基于北 京美国大使馆单点每日 PM2.5 监 测值 以北京市环保局市区均匀布 设的 8 个 PM 监测点数据为协 NO2 变量 估算全北京市区每日 PM2.5 浓度 单点观测在地学中经常遇到 例如 当新增观测点受成本或条件 限制 历史记录稀少 偏远地区观 测稀缺等情形 但同时相关的协变 NOx 对典型站点的 年期时间序列的预测值与观测值的比较 量往往比较充足 当协变量与目标 变量之间的相关性很强时 就可以 将单个观测点与这些协变量之间建 立关系来推算区域的均值或总量 北京环保局 PM 观测点的位置以及美国大使馆 PM2.5 观测点的位置 本研究提出了 SPA Single Point Area Estimation 模型 其 原 理 是 对 单 点 值 加 权 用 以 估算大区域真实值 以估值无偏 最优为目标 其中 在推算中除 了利用到了单个观测点以外 与 目标变量相关的协变量也被利用 NO2 到 经数学推导得到 该单点权 NOx 重和估值误差是区域空间关联性 所有站点多年期预测值与观测值散点图 以及该单点与区域总体垂直关联 Lianfa Li, Jun Wu, Jo Kay Ghosh, Beate Ritz. Estimating spatiotemporal variability of ambient air pollutant concentrations with a hierarchical model. Atmospheric Environment, 23, 7: Lianfa Li, Jun Wu, Neelakshi Hudda, Constantinos Sioutas, Scott A. Fruin, Ralph J. Delfino. Modeling the concentrations of on-road air pollutants in Southern California. Environmental Science & Technology, 23, 47 (6): 性的函数 关联性系数可用协变 站点与区域平均的 PM2.5 浓度之间的关系 yi 代表在 i 站点 PM 的浓度 量估算 协变量应当与观测变量 X 为北京地区平均 PM2.5 浓度 St. US 代表美国大使馆 x 为美国大使馆 有一定的时空协同性 全覆盖 每日观测到的 PM2.5 浓度 易获取 SPA 案例 基于北京美国大使馆单点每日 PM2.5 监测值 以北京市区均匀分布的 8 个 PM 监测点 值为辅助变量 估算得到全北京市区 每日 PM2.5 浓度 给出了 95% 置信区间 交叉 SPA(Single Point Areal Estimation) 模型 检验精度 R2 在 之间 绝大多数大于.9 主要完成人 王劲峰 胡茂桂 徐成东 G. Christakos 赵豫 32 33

20 美国大使馆观测的 PM2.5 浓度以及 SPA 估计的 PM2.5 浓度 北京市区秋季长期暴露于超标 PM2.5 浓度下的人口暴露数量和比例 Wang J F, M G Hu, C-D Xu, G Christakos, Y Zhao. Estimation of Citywide Air Pollution in Beijing. Plos One, 23, 8(): e534. Xu C-D, J-F Wang, M-G Hu, Q-X Li. Interpolation of missing temperature data at meteorological stations Zhang A, Qi Q*, Jiang L, Zhou F, Wang J. Population Exposure to PM2.5 in the Urban Area of Beijing. PLoS ONE, 23, 8(5): e using P-BSHADE. Journal of Climate, 23, 26(9): Hu M G, Wang JF, Zhao Y, Jia L. A B-SHADE based best linear unbiased estimation tool for biased samples. Environmental Modelling & Software, 23, 48: 传染病相关环境要素变化导致的公共卫生健康研究 主要完成人 庄大方 任红艳 计伟 胡文生 江东 徐新良 黄耀欢等 北京市区 PM2.5 人口暴露研究 主要完成人 张岸 齐清文 姜莉莉 周芳 王劲峰 基 于 28-2 年 中 国 地 市 尺 度 的 手 足 口 病 发 病 数 据 同 期 的 人 口 社 会 经 济 气 温 等 数 据 运 用 空 间 分 析 与 地 统 计 方 法 通 过 分 析 地 市 逐 月 发 病 率 时 空 变 化 规 律 及 其 与 各 地 市 气 温 月 北京市的空气质量 特别是 PM2.5 对人类健康的影响 越 较 差 月 均 温 等 变 化 之 间 的 关 系 实 现 了 基 于 气 温 特 征 的 中 国 地 市 手 足 口 病 流 行 的 时 间 窗 来越受到公众的关注 本研究采用了 22 年秋季北京市环保局 口 与 疫 情 时 空 特 征 分 析 中 国 手 足 口 病 的 流 行 可 能 存 在 两 个 高 峰 时 间 段 4~7 月 和 8~ 月 首次公布的来自 35 个站点 37 天的 PM2.5 实时监测数据和北京 疫 情 呈 现 自 南 往 北 和 由 北 回 南 特 点 而 且 北 部 地 区 发 病 率 对 气 温 的 变 化 月 较 差 响 应 更 灵 市 2 年第六次人口普查数据 通过空间插值和叠加分析 敏 该研究将为相关部门进行手足口病的预防与控制提供决策支持 参照最新的空气质量指数国家标准 得到了北京市区秋季日均 PM2.5 浓度超标情况的时空分布图谱 结果显示 PM2.5 日均浓 度变化呈现以周为单位的时间周期特征 每周五浓度都出现超 标情况 周日开始转好 空间上则存在若干暴露热点区域 北 部山区浓度一般要低于南部平原区 同时参考同期天气情况发 现其空间扩散和集聚呈现一定的方向特征 无论是短期的高浓 度暴露还是长期的低浓度暴露 PM2.5 对于人类健康都存在一 定的危害 没有环境暴露就没有风险 没有人口就没有暴露 本研究中以街道为分析单元 采用面积权重法 估算了 22 年 北京市区秋季长期暴露于超标 PM2.5 浓度下的人口暴露情况 结果表明在这 37 天中 37.4% 的北京市区人口始终暴露在超标 浓度下 并呈现空间分布差异特征 北部好于南部 本研究的 结果可以为有关 PM2.5 的长期和短期暴露对人类健康影响的研 北京市区秋季日均 PM2.5 浓度超标情况的 究提供支撑 时空分布图谱 34 手足口病发病率与月均温 a 气温月较差 b 相关性空间分布 35

21 此外 基于 982 年 -29 年淮河流域水质等级与主要指标监测数据 利用水文学和空间分析方法 取土地利用类型 并将湖南省郴州市苏仙区居民疾病死亡率进行空间分析 探索矿区位置与死亡率空间 分析了综合治理下淮河流域地表水环境的时空变化特征 结果表明 随着环境保护部门不断加强的治理 相关性 研究表明 3 个高死亡率的热点地区 分布在采矿区 金属冶炼区和金属加工区周边 死亡率随 措施 淮河水系尤其干流水质有了明显好转 然而在北岸支流部分地区 地表水环境污染问题依然严重 着距离采矿 冶炼和加工区等污染源距离增加而呈现减少的趋势 每个污染区对死亡率的影响符合一定 该研究为淮河流域环境变化及恶性肿瘤防控提供有力方法与数据支持 同时为在其他流域或地区开展相 的指数模型 同时对居民死亡率范围的影响与采矿区 冶炼厂的规模和重金属的种类存在一定的关系 关环境污染 - 公共健康问题的研究提供方法参考 本次研究的结果为城市的规划 居民健康风险评价以及后续的研究提供理论依据 D Song, D Jiang, Y Wang, W Chen, Y Huang, Dg Zhuang*. Study on Association between Spatial Distribution of Metal Mines and Disease Mortality: A Case Study in Suxian District, South China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 23, : X Zhang, D Zhuang*, X Ma, Dong Jiang. Esophageal cancer spatial and correlation analyses: Water pollution, mortality rates, and safe buffer distances in China. Journal of Geographical Sciences, 24, 24(): G Lin, J Fu, Dong Jiang*, W Hu, D Dong, Y Huang, M Zhao. Spatio-Temporal Variation of PM2.5 Concentrations and Their Relationship with Geographic and Socioeconomic Factors in China. International 淮河流域 年水质严重污染频度分布 Journal of Environmental Research and Public Health, 24, (): 中国土地利用变化对粮食生产潜力的影响研究 Dafang Zhuang, Wensheng Hu, Hongyan Ren*, Wei Ai, Xinliang Xu. The influences of temperature on spatiotemporal trends of hand-foot-and-mouth disease in mainland China. International Journal of Environmental Health Research, 23, DOI:.8/ Wei Ji, Dafang Zhuang, Hongyan Ren*, Dong Jiang, Yaohuan Huang, Xinliang Xu, et al.. Spatiotemporal variation of surface water quality for decades: A case study of Huai River System. Water Science and Technology, 23, doi:.266/wst 作为人口众多的发展中国家 中国的粮食安全 问题对世界粮食安全具有重要影响 耕地与气候资 源是影响粮食产量的两个主要因素 由于开垦 城 市化以及退耕还林还草等的影响 中国的耕地资源 地变化的基本特征为 南减北增 总量基本持衡 新增耕地的重心逐步由东北向西北移动 因此 主要完成人 庄大方 王勇 江东 宋大平 黄耀欢等 耕地变化对粮食生产影响显著 直接关系着国家的 粮食安全 基于此 我们开展了土地利用对中国粮 我国高速公路快速发展 矿山的过度开采等因素 食生产潜力的影响研究 给这些污染源周边地区居民的健康造成很大的威胁 中国城市化存在明显的区域差异 城市扩展侵 其作用的大小受诸多环境因素影响 这些环境因素变 占耕地直接导致粮食总产量的减少 中国城市扩展总 化的时空差异大 从而给这些地区居民健康风险的评 体上呈现东快西慢的特征 基于分形特征的城镇用 估带来了很大困难 为了快速获取环境相关要素变化 地扩展模式分析可以得知 在 年中国城镇 课题组研发了一种基于三维特征空间的环境要素快速 用地扩展主要以斑块边缘区扩张 - 斑块间空隙填充 - 提取方法 在提高了环境要素分类效率的前提下保证 斑块边缘区扩张的模式进行 由景观指数组成的蜘 了分类精度 并应用到环境要素关联与提取等 取得 蛛图能够较好地反映出 年城镇用地形态结 了阶段性的成果 利用 近 3 年的遥感影像 36 在面积 空间分布和质量上都发生了很大变化 耕 污染区相关环境要素变化导致的公共卫生健康研究 通过环境要素快速提取方法结合人工目视解译快速提 主要完成人 徐新良 刘洛 李双 付颖 通啦嘎 苏仙区矿区位置与居民死亡率空间相关性分析 构变化特征 中国典型城市扩展蜘蛛图的变化可以 中国典型城市扩展的蛛网图 37

22 反映其空间城市化的活跃程度 研究结果表 海洋中尺度涡旋的时空过程建模与分析研究 明上海 北京 杭州 武汉 南昌和长沙等东 主要完成人 杜云艳 易嘉伟 吴笛 莫洋 中部城市的空间城市化进程的活跃程度最高 99-2 年中国城市扩展侵占耕地导 针对海洋中尺度涡旋的自动识别 为了能进一步获取海洋涡旋的多核结构 我们结合以往识别方法 致大约有 4.8 Mha 的耕地被建设用地所侵占 的研究成果 提出来一种混合的涡旋识别方法 该方法的主要优势是不仅仅能提高涡旋的识别精度 同 约占总耕地面积的 2.26% 由于耕地被侵占 时能识别出包含多个独立涡旋的多涡结构 由于涡旋之间相互作用时很多时候呈现出的是多核状态 对 光温生产潜力大约减少了 7.45Tg 其中后十 多核涡旋的识别是认识涡旋复杂演化过程的基础 基于这种识别方法 本年度主要的工作是开展涡旋的 年减少的光温生产潜力大于是前十年的 2 倍 过程追踪方法及海洋涡旋时空过程模型研究 组合涡旋的过程追踪方法 并对该方法进行了不同海区的 减少的光温生产潜力大约是中国粮食生产潜 追踪实验 同时提出了一种海洋涡旋过程演化时空模型 该模型把 GIS 的时空演化模型与 Hornsby 2 力的 2.65% 农业生产潜力减少比例大于耕地 减少比例 这意味着城市化侵占的耕地质量 99-2 年中国耕地粮食生产潜力变化图 单位 kg/hm2 要高于其他类型的 中国种植制度的变化也是影响粮食产量的重要因素 中国潜在种植制度空间差异显著 总体呈现东 南部潜在复种指数高 西北部生产力较低的趋势 近 5 年来 由于气候变化 中国在灌溉条件和雨养条 提出的 IBC 模型进行了融合 不仅能表达涡旋在时空属性上的演化 同时又能揭示涡旋演化过程中的分 裂与合并等复杂的变化现象 采用上述方法对中国南海区的 年 AVISO 的 SLA 数据进行中尺度 涡旋过程的追踪与数据库构建 按照目前物理海洋领域研究海洋中尺度涡旋的标准进行筛选 共获取 88 个涡旋的过程 并对这 88 个涡旋过程中的典型过程进行了对比分析 进行了初步的分析 件的潜在复种指数分别增加了.3 和.7 其中 9 世纪 8 年代以前潜在复种指数的增长速率远远低于 之后的潜在复种指数的增长速率 灌溉条件和雨养条件的潜在复种指数差距由.8 增加到.24 因此今 后灌溉设施对我国的种植制度有举足轻重的地位 中国潜在复种指数的总体增加主要归因于气候变暖 在华南区 降雨不均匀导致雨养条件下潜在复种指数呈现明显下降趋势 在东北区和青藏高原区 作物 的生长严重的收到了温度的限制 在甘新区 黄土高原区 内蒙古高原 降水量是限制潜在复种指数的 主要因子 在西南地区和长江中下游地区 尽管降雨波动明显 但灌溉条件和雨养条件的潜在复种指数 变化趋势一致 96s-2s 年在灌溉条件和雨养条件下的潜在复种指数和各种植制度面积百分比变化图 Luo L, Xinliang X, Dafang Z, et al. Changes in the Potential Multiple Cropping System inresponse to Climate Change in China from Plos ONE, 23, 2(8). Xu X, Xibi M. Quantifying spatiotemporal patterns of urban expansion in China using remote sensing data. Cities, 23, 35: 4-3. 吴莉, 侯西勇, 徐新良, 等. 山东沿海地区土地利用和景观格局变化. 农业工程学报, 23, 29(5): 中国南海区 年海洋中尺度涡旋 个数及涡旋生命周期的累积直方图 海洋中尺度涡旋的识别追踪与表达逻辑流程 39

23 CorePoint -CoreID : string -Shape -Time : string -CoreType : string -FootprintID : string -StateID : string -NextCoreID : string -ProcessID : string -FootprintID -FootprintID....* -StateID -StateID Yi, J., Du, Y., Wang, X., He, Z., & Zhou, C. A clustering analysis of eddies' spatial distribution in the South State -ProcessID -ProcessID AE3 -StateID : string -Shape -Time : string -Area : double -Perimeter : double -CorePointNum : int -CorePointID : string -LatterStateID : string -LatterStateNum : int -FormerStateID : string -FormerStateNum : int -ScenarioID : string Footprint -FootprintID : string -Shape -Area : double -Perimeter : double -CoreID : string..* Yi, J., Du, Y., He, Z., & Zhou, C. Enhancing the accuracy of automatic eddy detection and the capability of recognizing the multi-core structures from maps of sea level anomaly. Ocean Sci. Discuss., 23, : Process -ProcessID : string -Shape -STime : string -ETime : string -Duration : int -EddyNum : int -StartCoreID : string -EndCoreID : string -ScenarioID : string -ScenarioID -ScenarioID -ScenarioID Wang X, Du Y., Zhou C, et al. An improved, SSH-based method to automatically identify mesoscale eddies in..* Event -ScenarioID..*..* Scenario -ScenarioID -ScenarioID : string -STime : string -ETime : string -Duration : int -StateNum : int -EventNum : int -ProcessNum : int the ocean. Journal of Tropical Oceanography, 23, 32(2): EventID : string -EventType : string -EventSemantics : string -CoreID : string -STime : string -ETime : string -StartStateID : string -StartStateNum : int -EndStateID : string -EndStateNum : int -ScenarioID : string 专利 一种海洋涡旋演变过程信息提取方法 申请号 申请日期 23 年 7 月 29 日 地质灾害的时空分布及定量风险评估 -ScenarioID 海洋中尺度涡旋的时空过程模型 China Sea. Ocean Science, 23, 9(): 中国南海海洋涡旋过程数据库 主要完成人 兰恒星 周成虎 高 星 王治华 李郎平 伍宇明 杨志华 孟云闪 暴雨诱发地质灾害时空分布预测 23 年汛期以来 暴雨诱发的地质灾害造成了大量的人员伤亡 受中办约稿 完成了相应的咨询报 告 对中国暴雨诱发地质灾害的时空分布进行研究 分析了中国暴雨诱发地质灾害的分布特征和发展趋势 并对未来暴雨地质灾害易发区域进行了预测 提出相应的对策和建议 首先根据几十年的降雨资料和地质灾害实例 采用专业分析模型分别对全国极端降雨分布情况及发 展趋势进行了分析预测 并得到全国不同地区的降雨诱发地质灾害的阈值分布 然后并结合其他影响因子 评估全国暴雨诱发地质灾害易发区分布 对近期的发展趋势进行了预测分析 研究发现 暴雨诱发地质 灾害阈值分布总体为东南区较高 西北和西南区低 呈条带状分布 我国暴雨诱发地质灾害严重地区主 要分布在以下三个区域 西南部地震多发高陡山区 2 东南台风暴雨影响区 及 3 中部人类 南海北部三个典型的长周期暖涡旋的 移动路径与前人研究结果对比分析 上述三个暖涡的部分演变序列图 活动扰动区 下图 降雨阈值与地质灾害的易发区具有一定的相关性 暴雨地质未来趋势变化分析表明 受全球气候变化影响 由其引起的极端降雨诱发山地灾害事件频率强度显著增强 地质灾害格局演化发 生显著变化 受地震叠加效应影响 暴雨诱发地质灾害风险显著加大 同时暴雨地灾的分布受不合理人 类活动的影响 导致社会经济对暴雨地灾的脆弱性增加 许多城镇的建设发展区域盲目扩展到地质灾害 高风险的区域 且不合理开发的强度增大 造成很多 自然灾害 实际为 人为灾害 根据分析结果 针对中国暴雨地灾的现状和问题 结合发达国家先进成熟的经验 提出了详细的对策建议 Chow 等 (28) 跟踪的十个东沙与本研究方法的对比 4 全国暴雨诱发地质灾害易发区分布图 全国暴雨诱发地质灾害易发区发展趋势预测图 22 4

24 2 震区灾后重建泥石流风险定量评估模型研究及应用 强烈地震不但直接造成大量人员伤亡和财产损失 其触发的次生地质灾害 如崩塌 滑坡 泥石流 Lan, H. X., Li, L. P., Zhang, Y. S., Gao, X., Liu, H. J.. Risk assessment of debris flow in Yushu seismic area in 也对人民生命财产造成巨大威胁 强烈地震引发山地松动 产生大量不稳定边坡和松散物质 因此 强 震区面临严重的次生地质灾害威胁 灾害重建过程紧迫需求次生地质灾害风险评价工作 但是 由于泥 石流灾害的高强度和高移动性的特点 泥石流风险的定量评价在国际上仍是一大难点 对 年 5 年和百年一遇三种降雨条件下青海玉树地震灾区中心的结古镇群发性泥石流过程进行 了模拟 见下图 并综合考虑泥石流强度 研究区房屋结构和人员空间分布等信息 建立风险分析模型 China: a perspective for the reconstruction. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 23, 3, 咨询报告 兰恒星 周成虎 高 星 王治华 伍宇明 杨志华 李郎平 孟云闪 关于科学防范暴 雨诱发地质灾害的若干建议 中办约稿 地震灾害导致的突发的公共卫生事件应急研究 定量评估不同泥石流工况下对结构物产生的动力位移 并对不同降雨情况下玉树县城结古镇可能的经济 主要完成人 庄大方 江东 王勇 黄耀欢等 损失和人员伤亡风险进行了定量评估 建立了研究区的风险阈值曲线 如下图 结果表明 相较于 砖 我国是一个地震高发的国家 地震具有破坏力大 变化快 影响范围广等特点 在灾区的公共卫生 木结构 和 钢混结构 砖混结构 的房屋达到了最好的 成本 - 利益 效应 也即单位建筑成本带 应急救援过程中 地面环境的破坏给灾害给卫生应急信息获取造成了巨大困难 课题组在总结传染病学 来的减损效应最大 因此 砖混结构 可以作为灾后重建中大多数居住房屋结构的首选 另外 风 和流行病学的基础上 充分利用遥感技术与地理信息技术 对灾害造成的公共卫生设施进行快速的评估 险避让区 的采用在百年一遇的灾害情境下能带来显著的减灾效应 风险避让区 的采用使得泥石流 对公共卫生快速救援提出有效的方案 并协助卫生部门对灾区的肠道疾病 呼吸道疾病 自然疫源及虫 灾害的社会风险从 不可接受 水平降到 可接受 水平 因此 在灾后规划重建过程中 风险避让区 媒疾病的防控提出切实可行的措施 课题组对于突发的雅安地震和定西地震提交的咨询报告都被采用 应作为一个重要的限制因素来考虑 其中一份咨询报告被国家领导人批示 该工作在理论上提出一套震区泥石流灾害风险定量评价的流程 并成功应用于青海玉树地震灾区 对灾后重建工作提供了重要的科学参考依据 咨询报告 庄大方 江东 马家奇 戚晓鹏 王勇 徐新良 付晶莹 黄耀欢 中科院专家关于芦 百年一遇降雨条件下结古镇群发性泥石流模 拟结果 a 最大流深 b 静水压力 c 动压力 红色线条为 风险避让区 边界 42 研究区泥石流灾害风险阈值 山地震对医疗设施影响评估和预防传染病的建议. 两办采用 咨询报告 庄大方 江东 王勇 付晶莹 黄耀欢 专家关于甘肃岷县漳县 6.6 级地震对区域公共卫 生环境影响的快速评估及应急救援建议. 两办采用 并被国家领导人批示

25 气候变化对鲁西北平原冬小麦生产的影响及对策 主要完成人 陈鹏飞 于延春 杨飞 熊伟 欧阳竹 王吉顺等 85 8 气候变化会导致气候资源发生改变 从而 生长模型 可定量分析气候变化导致的作物产 潜在产量/kg ha- 引发粮食安全问题 耦合区域气候模式和作物 75 减少年际间变异 研究结果为保证未来气候变 暖下 确保粮食安全提供了参考 变异系数 8.9% 时间/a 8 潜在产量/kg ha 平均潜在产量 6777ab 变异系数.6% 时间 /a 85 8 结果表明 AB 气候情景下 该区域冬小麦潜 提早播期 增加越冬水灌溉量等方式保证产量 平均潜在产量 665a* 85 候变化对冬小麦产量的影响及适应措施研究 75 潜在产量/kg ha- 可通过培育对春化作用要求低和晚熟的品种 长模型 开展了 AB 温室气体排放情景下 气 在产量会有所下降 在现有管理措施的基础上 6 45 究以冬小麦作为研究对象 以我国粮食主产区 RegCM3 区域气候模式和 CERES-Wheat 作物生 Greenwood 方 法 Justes 方 法 和 本 研究方法下构建的各临界氮浓度点 及对应临界氮浓度曲线. 实线代表 临界氮浓度曲线, 虚线代表 95% 置 信区间 ; W 代表生物量 ;N 代表氮浓 度. (A) 本研究方法 ; (B) Greenwood 的方法 ; (C) Justes 的方法 量变动 探讨适宜的田间管理应对措施 本研 之一鲁西北平原作为研究区域 耦合 MIROC 三种方法构建的临界氮浓度曲线模型交叉检验结果 平均潜在产量:76b 变异系数:.8% 5 N 素营养缺乏的植株 归类正确的 归类错误的 样点数 样点数 时间/a 排放情景下 不同时期模型模拟冬小麦产量 * 图中产量数字上无相同字母表示.5 水平差异显著 陈鹏飞, 于延春, 杨飞等 气候变化对鲁西北平原冬小麦产量的影响及对策 自然资源学报, 23, 陈鹏飞, 杨飞, 杜佳 基于环境减灾卫星时序归一化植被指数的冬小麦产量估测 农业工程学报, 23, 29():24-3 N 素营养充足的植株 正确率 归类正确的 归类错误的 样点数 样点数 正确率 总正确率 本研究方法 % % 76% Greenwood's 方法 32 97% % 64% Justes's 方法 8 % % 56% Pengfei Chen, Yunqiang Zhu. A new method for critical nitrogen curve determination. Agronomy Journal, 作物氮素营养诊断 主要完成人 陈鹏飞 王纪华 黄文江 Nicolas Tremblay 诸云强等 准确估测作物氮素营养状况对于优化施肥管理 减少环境污染 提高农民收益具有重要意义 近年来 农学家的研究表明作物植株氮浓度与生物量间存在较好的定量关系 可据此提出一条临界氮浓度曲线用 于判定作物氮素营养状况 本研究表明 已有临界氮浓度曲线构建方法存在不足 它们在估测不同生物 量下作物临界氮浓度值时 容易高估它们的值 针对这一问题 本研究采用显著性检验逆变换的方式提 出了新的临界氮浓度曲线构建方法 结果表明 采用新方法构建的临界氮浓度曲线比已有方法构建的临 界氮浓度曲线 具有更优的建模效果 同时在随后的检验中也表现出更优的区分作物氮素营养状况的能 力和指导优化施肥提高经济效益的能力 该研究为进一步的精准氮肥管理 提供了技术支撑 23, 5(6): Pengfei Chen, Jihua Wang, Wenjiang Huang et al.. Critical Nitrogen Curve and Remote Detection of Nitrogen Nutrition Index for Corn in the Northwestern Plain of Shandong Province, China. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 23, 6(2): ( 二 ) 时空数据挖掘与知识发现 本年度中 实验室的科研人员在时空数据挖掘和知识发现方面取得的进展主要体现在时空点过程的 层次分解理论 个体迁移模式挖掘 复杂网络数据挖掘 基于位置服务等 时空点过程的层次分解理论 主要完成人 裴韬 周成虎 李婷 44 45

26 8] [9 28] 等 上述模式列出了人的一生仅在两个阶段迁移的热点模式 此外 还有以 2-3 和 3-4 栅格计算因其具有简单的构架成为目 为中心的三阶段迁移模式 [5 2] [2 3] [3 4], [2 29] [3 39] [4 46], [2 29] [3 39] [46 55] 上述模式 前地学分析的主流模型 然而 由于栅格计 易产生冗余 更重要的是难以凸显研究对象 9 的突变部分 从而使研究者有可能忽略地学 7 仅适用于模拟以点事件为基本单元的地学现 象 而且由于大多数地学过程可以转化为时 空点过程 故其具有更广泛的应用范围 因 此 时空点过程不仅是一种数据模型 同时 也是地学问题的分析方法 更是观察和理解 Kth nearest distance (b) (c) 地学问题的一种新视角 为了实现从点过程 2 数据中提取模式 经过多年研究提出了时空 (e) 9 47 [2 28] M-F3 4 [7 25] [26 35] M-F4 2 [27 32] M-F5 2 [32 38] M-F6 9 [8 27] [4 47] M-F7 9 [ 6] M-F8 9 [5 2] [2 3] [3 4] M-F9 8 [45 53] M-F 8 [7 26] [52 6] (M-F) M-F 7 [2 9] [7 26] (M-F2) M-F2 6 [ 8] (M-F3) M-F3 4 [2 29] [32 4] (M-F4) M-F4 2 [2 29] [3 4] [46 55] M-F5 2 [39 45] M-F6 2 [2 29] [3 39] [4 46] M-F7 2 [8 8] [9 28] M-F8 [55 6] (M-F2) (M-F3) (M-F4) (M-F5) (M-F6) (M-F7) (M-F8) Kth nearest distance 8 (M-F9).5 (M-F) 通过点局部密度表达工具 K 阶邻近距离 将 空间点转换为混合概率密度函数 再应用优化方法将混合密度函数进行分解得到丛集点和噪声 最终利.5 用密度相连原理从丛集点中提取模式 该理论框架可适用于绝大多数点集数据 初步实现了点集数据的 傅.5 Probability Density 里叶变换 代表性论文 裴韬, 李婷, 周成虎. 时空点过程 一种新的地学数据模型 分析方法和观察视角. 地球信息科学学 (M-F5) (M-F6).5 报,23, 5(6): (M-F7).5 个体迁移时间模式挖掘 (a) Age (d) 点过程层次分解理论框架 该理论与信号处 点过程 傅里叶变换 流程 理理论中的谱分析思路类似 首先 假设任 a 点集数据的叠加假设 b 地学过程的抽象 c K 阶邻近距离的混合密度函数 d 混合密度函数拟合 e 意点集为有限多个均匀点过程的叠加 然后 聚类模式提取 (M-F8) (b) Age 主要完成人 裴韬 龚玺 萧世伦 王维一 李婷 周成虎等 迁移类的分布模式 提出了针对时空轨迹时间序列特征的模式挖掘问题 并建立了基于 Frechet 距离的聚类模型 该模型 针对具有点过程性质的时间序列进行聚类 并可提取其中的热点模式 模型主要分为两三个步骤 第一步 抽取时空轨迹的时间点过程信息 建立时间序列 第二步 将 Frechet 距离引入谱系聚类模型 构建了基 于 Frechet 距离的聚类模型 第三 通过聚类模式的有效性判别 识别显著的聚类模式 第四步 通过限 46 M-F [7 22] M-F 归类错误的 样点数.5 归类正确的 样点数 聚类 (M-F).5 Probability Density 点过程模型应用于地学研究 时空点过程不 6 美国 6 岁以上居民迁移热点年龄区间.8 8 probability density 现象的变化特征 为此 本研究提出将时空. probability density 算平均分配计算和存储资源的弱点 不仅容 列出了人的一生仅在三个阶段迁移的热点模式 (a) Pei T, Gong X, Shaw SL, et al. Clustering of point process data. International Journal of Geographical Information Science, 23, 27(3): 手机通话网络度分析挖掘 定宽度的时间窗平移计算 获取各聚类簇中的时间结构 将该模型应用于美国中西部居民迁移数据的研究 主要完成人 裴韬 余晓平 周成虎 发现了人类迁移过程几个热点模式 其中 发现了居民在 7-4 岁之间的单阶段迁移高峰 以及以 7-3 岁为中心的双阶段迁移高峰 [7 25] [26 35], [8 27] [4 47], [7 26][52 6], [2 ] [7 26], [2 29] [32 4], [ 手机通信数据详细记录了人们的通信行为 成为研究人们社会关系 行为模式的重要资源 通话号 47

27 码个数 通话次数和时长是手机通信网络的基本属性 本研究在复杂网络理论基础上 应用统计的方法 在采集过程中 一方面辨别与空间信息主题最为相关的信 研究了中国西部某城市三百余万手机用户不同节假日和工作日的四天通话数据在不同尺度下的号码度 息 另一方面进行超级链接预测 缩小信息采集范围 降 通话度 时长度的分布以及平均号码度 平均通话度 平均时长度的特征 研究表明 所有尺度下 号 低信息量 具有空间感知的爬虫架构如下图所示 码度 通话度 时长度均为幂律分布 幂指数随尺度 入度 日 8 日 日期 6 日 a 23 日 平均通话度 出度时长幂指数 出度 平均每个电话时长 平均每个人通话时长 日 日期 6 日 b 23 日 四天的号码度 通话度和通话时长幂指数对比 曲线 : a 入度幂指数 b 出度幂指数 日 8 日 日期 6 日 23 日 2 日 8 日 日期 6 日 23 日 区域上平均号码度 平均通话度和平均时长的分布 究. 中国图象图形学报, 23, 8(): 基于模板交通信息提取 发明专利 陆锋, 张恒才. 一种微博客蕴含交通信息融合的 D-S 证据理论方法, 海量移动对象动态管理与时空分布模式分析 a b 主要完成人 陆锋 张恒才 段滢滢 刘希亮 刘康 余晓平, 裴韬. 手机通话网络度特征分析. 物理学报. 23, 62(2): 高动态位置服务信息在线搜索 随着浮动车等技术的迅速发展 海量高动态实时交通信息的获取已不再是瓶颈 如何高效存储 管 理与查询这些动态变化的海量数据 挖掘其中蕴含的时空规律 识别城市交通时空变化模式 成为当前 主要完成人 陆锋 张恒才 陈洁 仇培元 余丽 位置服务研究的热点和难点 本团队针对城市浮动车移动对象管理与轨迹数据分析展开了系列研究 主 互联网已成为现代社会最重要的信息发布 传播 获取和交流渠道 大量的动态信息隐含在高动态 变化的网络文本 社交关系 移动轨迹中 亟需智能化的搜索与处理工具 针对这一需求 本团队研究 了互联网蕴含高动态 LBS 信息在线搜索技术 实现了互联网蕴含高动态位置服务信息在线搜索引擎原型 具体包括 要包括 移动对象时空及社交关系一体化建模 索引与查询 移动对象轨迹及其社交关系的一体化表达是有效管理线上社交关系数据与线下位置活动信息的基础 针对这一需求 本团队提出了一种移动对象时空及社交关系数据模型 -GSM Geo-Social-Moving 实现 移动对象所在地理空间 移动对象位置与轨迹 移动对象间社交关系的时空一体化表达 针对移动对象 高动态位置服务信息采集 采用定向信息源采集和具有空间感知功能的网络爬虫来实现互联网时空信息检索 搜索引擎目前覆 盖的定向互联网网站群包括 68 个与生活服务密切相关的门户网站 涉及数据量约 362G 社交网络系统 目前以新浪微博为目标 目前包括 2 余个相关账户 同时 团队研发了具有空间感知功能的网络爬虫 采用宽度优先或深度优先算法遍历所有互联网站点 48 International Journal of Geographical Information Science, 23, DOI:.8/ 日 具体流程如下图所示 Bisheng Yang, Yunfei Zhang, Feng Lu. Geometric-based approach for integrating VGI POIs and road networks. 2.9 取模式库 利用该模式库从海量微博客中提取出交通信息 Geoinformatics.23, (EI) 24 2 空间感知爬虫架构 Theory Based Approach. Proceedings of the 2th International Conference on Geoinformatics. DOI:.9/ 超链接预测器 Peiyuan Qiu, Feng Lu, Hengcai Zhang. Extracting Traffic Information from Web Texts with a D-S Evidence 蕴涵LBS信息 Web页面库 张恒才, 陆锋, 陈洁. 微博客蕴含交通信息的提取方法研 b 空间 感知 爬虫 关系 作为一个信息提取模式 从而得到微博交通信息提 平均号码度.8.2 空间感知训练器 页 面 分 类 器 交通数据进行分析 建立特征序列与交通信息元素的映射 42 a 秒 % 个 /次 3.2 幂指数 幂指数 3.4 % 2.7 通话出度幂指数 入度时长幂指数 2% 2.8 号码出度幂指数 b 出度 % 2% 号码度 通话度 时长的概率分布及其拟合曲线 拟合函数是 f(x)=ax-b x 表示 a 入度 b 出度 次数 时长减少 但平均通话时长增大的特征 3.8 3% 2 实现了微博客蕴含交通信息的提取 对已采集的样本微博 出度时长拟合 a =.3998, b =.384 4% 实时交通信息采集的有效方式 本团队采用模式匹配方法 通话出度拟合 a =.3944, b =.383 5% 入度时长拟合 a =.56, b =.92 4% -b 号码出度拟合 a =.7483, b = 2.76 概率 概率 接打 个号码的电话 节假日期间接打电话的用户数 通话入度幂指数 拟 合 函 数 f(x) = ax 6% 通话入度拟合 a =.493, b =.688 5% 较小 平均时长度较大 揭示了绝大多数用户每日只 号码入度幂指数 -b 号码入度拟合 a =.7973, b = 2.99 数 ; 与工作日相比 节假日的平均号码度和平均通话度 a 入度 拟 合 函 数 f(x) = ax Web页面库 训练文本 微博客蕴含大量时效性极强的交通信息 可成为一种 出度时长分布 7% 6% 标的工作日幂指数 休息时段幂指数大于工作时段幂指 4 通话出度分布 入度时长分布 入度幂指数大于出度幂指数 ; 节假日幂指数大于相应指 2 微博客蕴含交通信息提取 号码出度分布 8% 7% 总体上 号码度幂指数大于通话度和时长度幂指数 3.6 b 日 出 度 通话入度分布 8% 日期和指标的不同而不同 在 [.3 4] 范围内波动 3.8 号码入度分布 a 日 入 度 空间词典 空间查询和地理围栏需求 在 GSM 模型中首先根据 POI 空间分布采用 Voronoi 图剖分地理空间表面 以 寻求移动对象空间查询负载均衡和地理围栏的空间范围自适应 将剖分后的 Voronoi 多边形抽象为图的节 点 移动对象的实时位置表达为移动对象与剖分多边形之间的实时关系 即动态边 最后利用图结构实 现移动对象位置 轨迹及社交关系的时空一体化存储 该模型优势在于实现了移动对象线上线下数据的 49

28 当前对于交叉口延误估计 无论是参数模型还是非参数模型均很难从整体上把握整个路网的实际交 统一 支持 Geo-Social 联合查询 可为基于位置的社交网络应用提供 通状态 虽然获得一个 理想 的模型很难 但是大多数模型均可以部分反映特定时空条件下的交叉口延 核心技术支持 在此模型基础上 本团队构建了一种全新的路网空间移动对象全 误特性 为了从历史数据中得到一个具有较高精度的交叉口延误估计结果 本团队提出采用异态集成学 时态索引结构 以实现更加平滑的一体化可扩展索引 满足高动态查 习理论的层叠泛化 (Stacked Generalization) 方法对交通估计中经常采用的六种模型进行集成 包括三种参 询需求 并采用基于查询扩展树的在线增量计算策略 实现了连续最 数模型 历史均值法 Historical Mean, HM 线性最小回归法 Linear Least Squares Regression, LLSR 近邻查询 和自回归移动平均法 Autoregressive Moving Average, ARMA) 以及三种非参数模型 人工神经网络 Artificial Neural Network, ANN) 径向基神经网络 Radical Basis Function Neural Network, RBF-NN 和 2 多粒度下城市道路网络结构分析 城市交通是一个十分复杂的动态系统 具有多尺度特征 研究不 同尺度上的交通问题时 需要采用不同的城市路网表达粒度 但在不 GSM 数据模型 支持向量机 Support Vector Machine, SVM) 重新设计了层叠泛化模型 level- 阶段的学习规则 北京市 交通路网的实验结果表明 提出的层叠泛化学习模型无论是在均方根误差还是平均绝对误差方面均要优 同表达粒度下城市路网拓扑结构特征具有较大差异性 这种差异性通常会导致分析结果产生偏差 下图 于其他六种单一模型 同时 同其他四种不 展示了全球范围内六大城市在三种表达粒度 路段 路链 社区 下道路网络 以道路实体为节点 实 同的模型混合方法 均权法 Equal Weight, 体间连接为边 的节点度分布情况 图中可以看出 城市间道路网络结构的差异性较小 但不同表达粒 EW 最佳权重法 (Optimal Weights, OW) 度下观测到的路网拓扑结构差异性却很大 因此明确特定交通问题的适宜路网表达粒度是城市路网结构 最小误差法 (Minimum Error, ME) 和最小方差 分析的基础 本团队研究了三种不同表达粒度下城市道路网络健壮性分析结果的差异 并指出了不同表 法 (Minimum Variance, MV) 相比 本团队提 达粒度的适用范围 为探讨城市道路网络结构对交通流时空变化的影响提供了必要的研究基础 出的层叠泛化学习模型也具有较大的优势 层叠优化学习模型提供了一种开放式框架 这意味着未来新模型将很容易融入到当前的 学习框架下 下图为各种模型的对比试验 其中 Stacking 为本团队提出的层叠泛化学习 模型对比效果图 模型 张恒才, 陆锋, 陈洁. 网络空间移动对象模型的应用与发展. 地球信息科学学报,23, 5(3): 段滢滢, 陆锋. 不同表达粒度对城市路网结构健壮性评价的影响. 中国图象图形学报, 23, 8(9): 97三种表达粒度下六大城市路网节点度分布 25. Xiliang Liu, Feng Lu, Hengcai Zhang, Peiyuan Qiu. Intersection delay estimation from floating car data via 3 城市路网交叉口延误估计的数据驱动方法 城市路网交叉口延误是个人出行时间的重要组成部分 不但直接影响个体出行效率 而且反映了城 市路网交叉口的运行服务水平 本团队基于浮动车数据 Floating Car Data, FCD) 开展了城市路网信控 交叉口延误估计研究 针对时间切片后原始 FCD 数据稀疏 缺失等问题 本团队提出了基于主曲线 (Principal Curves) 回归 的计算方案 基于原始 FCD 数据之间的 自相合 Self-consistent) Liu, Xiliang, Lu Feng, Zhang Hengcai. Estimating Intersection Delays in City Networks with Floating Car Data: A Boosting Approach. GeoComputation 23. Yingying Duan, Feng Lu. Structural robustness of city road networks based on community. Computers, Environment and Urban Systems, 23, 4: 发明专利 : 陆锋, 刘希亮, 张恒才. 一种利用低采样率浮动车数据计算信号灯控制道路交叉口延误的方法. 的特性 使用光滑曲线代替线性主成分总结数据 以求出对称变 量之间的曲线 使得数据点集合到拟合曲线的正交距离最小 北 京市交通路网的实验结果表明 同历史均值法和中位数法相比 嵌入空间的复杂网络数据挖掘 拟合结果的均方根误差减小了 %~5% 受噪声影响较小 有 主要完成人 许珺 徐敏政 陈娱 效解决了 FCD 数据稀疏和数据缺失问题 同时也反映出前后时段 的变化趋势 下图为采用主曲线模型的实验结果 5 principal curves: a case study on Beijing s road network. Frontiers of Earth Science, 23, 7(2): (SCI) 主曲线模型拟合效果对比图 针对与地学现象有关的嵌入空间的复杂网络 提出考虑距离的复杂网络社区挖掘算法 用于发现既 5

29 相互连接紧密 又在空间上较为密集的网络社区 将算法应用于中国航空网络的社区划分 得到出既在 法和技术支撑 在大气污染对人口健康威胁 海洋表面温度插值 植被对气候变化响应 生态系统格局 经济上联系紧密 又在地域上比较接近的城市社区集群 用于社交网络的社区划分 根据用户位置的移 评估 四川芦山 7. 级强震和甘肃定西 6. 级地震的次生地质灾害评估等重要应用问题和重大事件中得到 动得到动态的社区划分结果 为群体位置服务提供基础 了应用 BeyonDB 2 大规模时空多媒体数据管理及其核心业务应用 主要完成人 陈荣国 张明波 谢炯 陈应东 陈振 林永恒 姜平 张鹏飞 王方 殷倩 倪勇 温馨 陈达伦等 随着智慧城市 测绘与遥感技术以及位置服务应用的快速发展 3S 跨界融合逐步显现 时空多媒体 数据管理需求日益突出 视频 监控图像等影音多媒体数据以及 LBS 轨迹 室内地图等位置数据应用逐 考虑距离的航空网络社区挖掘结果 社交网络的动态社区划分 左图根据用户常住位置 右图根据用户临时位置 航空网络的轴辐 Hub-Spoke 结构是实现规模经济发展的重要交通运输网络结构 从图论和地理学 的角度出发 引入地理距离约束 提出了一种全新的航空网络轴辐结构构建方法 该方法利用最多叶子 生成树 直接从现有的中国航空网络中抽取树形轴辐结构形成航空支线网络 然后选取支线网络中度前 的节点作为航空枢纽点 并将枢纽点之间在原图中的航线抽取为航空干线网络 最后将支线网络和干 线网络合并形成中国航空网络的轴辐结构 与现有的航空网络轴辐结构主观构建方法相比 本方法构建 的中国航空轴辐结构符合实际地理环境 划分支线网络距离阈值的选择更加客观合理 而且所选的航空 枢纽点地理意义也更为明显 步增多 跨结构化 大体量 快更新 时态性 快速处理 的大规模时空多媒体数据管理技术咎待发展 博阳团队自 22 年 6 月发布 BeyonDB. 之后 结合 BeyonDB2 的研制工作 已从数据存储类型 数据模型 分布式系统扩展 数据服务以及云计算五个层面 面向大规模时空多媒体数据管理进行了核心技术的研 发工作 在数据存储类型层面 BeyonDB2 全新 MT_Media 数据类型和 BeyonPorxy 服务器技术突破了数据库 对大规模流式数据的存储和访问技术瓶颈 支持 avi rmvb mp4 flv 等各类视频 音频 flash 格式数据 基于文件和数据库的一体化存储 支持海量影音数据的高效检索 元数据信息获取和基于时间的快速随 机访问 支持和通用数据 地理空间数据的大数据集成 在数据模型层面 针对大规模影像数据管理 研究并建立了栅格覆盖数据模型 Coverage 模型 Coverage 模型支持大范围无缝栅格影像的快速构建和快速处理 包括文件到数据库的增量式拼接 快速 局部更新 局部重构金字塔 动态快速抽样等新特性 为大规模影像数据管理提供了一体化解决方案 矢量数据模型则针对位置数据进行了优化 实现了位置坐标的 inline 存储和存储结构优化 极大提高了位 置服务应用中大规模轨迹点的存储效率和访问效率 经对比测试 位置数据的存储容量减少 4% 而数 据访问性能则提高 4% 在 分 布 式 系 统 层 面 研 制 成 功 了 空 间 数 据 高 级 复 制 系 统 BeyonDB ASP Advanced Spatial Reprecator 实现了内核架构的分布式扩展 支持通用关系型数据 各类地理空间数据和影音多媒体数 据基于局域网和广域网分布节点之间的数据复制和同步 支持冲突解决 数据传播路由定制等高级选项 为多数据中心数据共享 数据异地容灾备份提供有效支撑 中国城市航线网络的树形轴辐结构 中国城市航线网络的骨干网 在数据服务层面 研究突破了基于北斗的室内外无缝导航与数据集成关键技术 建立了基于大数据 思想的 BeyonServer2. 服务集成管理体系 以空间数据为载体集成融合了流媒体 室内外定位数据 商 陈娱, 许珺, 徐敏政. 基于集聚度增量的空间聚类算法. 地理与地理信息科学, 23, 29(4): 4-8. 业服务信息等跨结构化数据 并综合数据切片 图形可视化以及信息智能集成工具 实现了海量 多类 陈娱, 许珺. 考虑地理距离的复杂网络社区挖掘算法. 地球信息科学学报, 23, 5(3): 型数据与信息的发布 在云计算层面 完成了 BeyonDB 与 Hadoop 结合的 BeyonDB Cloud 原型系统的研制工作 实现了云 三 地理信息技术与应用 GeoSQL 查询语言 支持 Real-Batch 双通道查询模式 即并行集群模式下基于内存计算框架的实时交互查 本年度中 实验室的科研人员在大规模时空多媒体数据管理 地理存储和地理计算一体化并行系统 研发 复杂地理计算并行化技术等方面发展了地理信息技术 并且以时空分析方法 地理信息技术为方 52 询 Real-time Query 和基于 MapReduce 框架的面向大数据的批处理查询 Batch Query 经实验验证 系统能够充分结合数据库结点底层的强大计算能力和 Hadoop 的并行处理能力 提高大数据量多节点并行 53

30 算的并行加速比曲线 地理空间计算性能 在解决以上核心关键技术的基础上 经过博阳团队近 6 个月的不懈努力 于本年度 月发布了 BeyonDB 23(V2. alpha) 数据库新产品 包含标准版 企业版和高安全版 系统已在北京市消防局 9 综合应急救援核心业务应用 全军信息化服务保障 特大城市 北京 位置服务平台构建 以及山东 江苏等地渔业信息化管理等行业建立了示范应用与样板工程 实现了 十一五 五国家 863 重点项目高 可信空间数据库管理系统的产业化发展和应用落地 后续将驶入快速发展和应用的主干道 为自主地理 信息数据平台发展以及空间信息安全保驾护航 研究成果获得 23 年中国科学院北京分院 中关村科技园区管理委员会的科技成果转化奖二等奖 以及科技部国家遥感中心 22 年度国产空间信息系统软件测评 优秀软件 NDVI 指数计算加速比 空间滤波计算加速比 矢量数据的存储和计算一体化采用了并行数据库 其基本结构如下图所示 Merge 并行数据库结构示意图 Join Join Join Merge Merge Merge DR DR DR NQ NQ NQ DB DB2 DB3 并行数据库查询执行方案图 并行数据库中的数据查询可优化为六个不同的查询算子组合 () NodeQuery(NQ) 算子 是提交给 数据节点执行的 SQL 查询操作 ;(2) Join 算子 不同数据表间的连接操作 ; (3) DataRepartiton(DR) 算子 按 国家发明专利 谢炯, 姜平, 张明波, 陈荣国, 陈振, 程昌秀, 陈应东. 一种数据库系统实现栅格数据类 型的方法及其系统, 23, 专利号 ZL 倪永, 陈荣国. 主流云 GIS 平台软件应用分析. 测绘科学技术学报, 23, 3(2):77-8 和一个小数据表连接时 可将小数据表分发到每个分片节点内 从而简化连接操作 (5)Merge 算子 用 于合并不同数据节点查询计算的结果 (6) Sort 算子 用于执行 SQL 语句中的 Sort By 子句 地理存储和地理计算一体化并行系统研究 发明专利 一种 Web 空间分析服务中空间分析方法包的部署和管理方法. 授权号 ZL 主要完成人 谢传节 石磊 张广庆 马益航 龙舟 发明专利 一种基于 CPU+GPU 架构的空间几何线段相交判断并行处理方法. 申请号 基于地理数据存储和计算一体化的基本思路 分别设计和开发了栅格数据存储和计算一体化系统以 及矢量数据的存储和计算一体化系统 栅格数据的存储和计算一体化系统以 Hadoop 平台为基础 本地读 54 照一定的算法 分片数据表在数据节点间进行再分片 (4)DataDistribution(DD) 算子 当一个分片数据表 软件著作权 基于 Hadoop 的地理栅格数据存储系统 V.. 登记号 23SR7442 软件著作权 基于 Hadoop 的地理栅格数据计算系统 V.. 登记号 23SR7488 取输入数据 本地执行栅格计算 以尽可能减少不同节点间的数据传输 减少带宽瓶颈的影响 从而加 分布式水文模型的子流域 - 栅格双层并行计算方法 速栅格数据计算 矢量数据的存储和计算一体化采用了并行数据库的思路 数据通过空间分区的方式分 主要完成人 朱阿兴 刘军志 秦承志 杨琳 吴辉 刘永波 布到不同的节点数据库上 通过空间分区并行的方式实现并行加速 而节点内的并行通过 CPU+GPU 混 合并行的方式进行加速 下图是栅格数据存储和计算一体化的并行系统应用于 NDVI 计算和空间滤波计 针对大流域高分辨率分布式水文模拟计算量大的问题 提出了子流域 - 栅格双层并行计算方法 该 55

31 方法将分布式水文模型的计算任务自然地映射到当前主流的多核集群硬件架构 即 首先 在集群层次上 将多个子流域的计算任务均衡地分配到各个计算节点上进行消息传递方式的并行计算 然后 在单个计 算节点内部 将每个子流域的计算任务拆分到栅格层次分配到多个核上进行共享内存方式的并行计算 23, 32(4): 空间统计并行计算 主要完成人 李连发 王阳等 提出基于公共算子的空间统计算法的框架 并构建并行算法库 基本实现了以下的空间统计算法 空间数据预处理 正则化 函数转换及离散化 全局自相关性 Moran s I, Gear s C, Getis G 局部自 相关性 Local Moran s I, 克里格变异函数 空间聚集性 时空扫描统计 空间回归与分类 克里格插值 Fisher 判别函数 距离判别法及最大似然法 贝叶斯建模及推断分类模型 空间抽样 MSN 及简单随机等 模型的并行化 同 ArcGIS 相比 所实现的算法大部分支持多种格式 : 矢量 栅格 文本及二进制 同时 同样的算法并行计算效率大幅提高 见下表 对并行克里格算法 应用于加州 PM 的 个站点进行 了测试 取得较好的并行计算效率 见下图 空间统计并行计算实现算法比较 算 法 比较对象 分布式水文模型的子流域 - 栅格双层并行计算架构 选择河北省清水河流域为研究区 利用该双层并行方法进行了次降水模拟的并行计算 实验结果表明 Moran s I 在参与计算单元数较少时 双层并行模型和仅在子流域层 次并行的模型性能相当 而在参与计算单元数较多时 双 Geary s C 层并行模型表现出其优势 这是由于各个子流域面积大小 不同 进行并行任务划分时会出现负载不均衡的问题 并 Getis G 且该问题随并行计算任务数的增加而加剧 在并行计算单 元数目一定的情况下 双层并行可以减少子流域层次的任 空间连接矩阵提取 务划分数 从而减轻负载不均衡问题 提高并行计算效率 本研究成果显示了利用地理过程自身特点设计地理 克里格插值 计算的重要性 也是对并行计算在地理计算中的一个重要 突破 使在大流域上进行高空间分辨率分布式水文模拟成 支持数据类型 矢 量 栅格 测试需时 本课题 是 是.72 秒 ArcGIS 是 否 2 秒 本课题 是 是 49 秒 ArcGIS 否 否 无此算法 本课题 是 是.2 秒 ArcGIS 是 否 32 秒 本课题 是 否 < 分钟 ArcGIS 是 否 >6 分钟 本课题 是 否 4 秒 是 否 54 秒 全球 HANPP 时空模式变化与预测 为可能 代表性成果 Junzhi Liu, A-Xing Zhu, Cheng-Zhi Qin. Estimation of theoretical maximum speedup ratio for parallel computing of grid-based distributed hydrological models. Computers & Geosciences, 23, 6: Junzhi Liu, A-Xing Zhu, Yongbo Liu, Cheng-Zhi Qin. A layered approach to parallel computing for spatially distributed hydrologic modeling. Environmental Modeling and Software, 24, 5: 刘军志, 朱阿兴, 刘永波, 秦承志, 陈腊娇, 吴辉, 杨琳. 基于栅格分层的逐栅格汇流算法并行化研究. 原数据点 国防科技大学学报, 24, 35(): 并行算法输出 ArcGIS 插值结果 克里格插值并行计算效率 刘军志, 朱阿兴, 秦承志, 陈腊娇, 吴辉, 江净超. 分布式水文模型的并行计算研究进展. 地理科学进展, 56 57

32 为国家生态系统管理提供了有力的决策依据 代表性成果 专利 李连发, 王阳, 赵斯思, 王劲峰, 梁金能. 一种提高海量空间数据处理效率的方法, 专利号 CN 高性能地学计算支持的气候变化背景下陆地植被节律变化与响应研究 主要完成人 马廷 周成虎 裴韬 在高性能地学计算平台的支持下 实现了利用多源数据和多种方法对于中国和北半球的植被节律变 化以及对于多种气候因素的响应规律在多个尺度上进行综合评价 研究结果显示 我国春季植被节律变 化为每 年 天 月平均气温的响应强度为每 摄氏度 天 由于草地生态系统中前一个冬季和 春季的干旱 森林植被春季节律变化显著大于草地节律变化 -3.9 天 vs.-.95 天 控制我国植被节律年 季波动的主要因素为温度 解释 ~4% 的变化 和大规模海洋环流异常 解释 ~2% 的变化 北半球节 2-2 我国生态系统变化强度 2-2 我国生态系统变化类型 2-2 我国自然生态系统变化评估 2-2 我国生态系统变化分区 律变化有显著的纬度地带性 植被节律和温度变化分布 植被节律变化的纬度分布趋势 研究结果表明过去 年 我国生态系统类型发生了较大变化 有 2.8 万平方公里生态系统类型发 Ting Ma, Chenghu Zhou. Tao Pei, Yichun, Xie. A comparative analysis of changes in the phasing of temperature and satellite-derived greenness at northern latitudes. Journal of Geographical Science, 23, 23(): 农田变化有关 在去除耕地与城镇生态系统以外的以自然或半自然植被为主地区 生态系统功能有所好转 我国生态系统类型变化在空间上表现很大的区域差异 点 面结合的空间变化格局特征十分明显 Ting Ma, Chenghu Zhou. Climate-associated changes in spring plant phenology in China. International Journal of Biometeorology, 22, 56(2): 过去 年 我国森林生态系统分布虽有所增加 但增加幅度要小于耕地与城镇生态系统 且表现出 一定的双向转化特征 向人工林方向转化的趋势较为明显 在中西部生态环境脆弱地区林地增加更为突出 我国草地生态系统变化幅度也小于耕地与城镇 但草地生态系统变化表现出强烈的双向转化特征 在我 全国生态系统格局十年变化调查与评估 国传统的重要牧业区草地减少严重 我国湿地生态系统变化幅度要远小于耕地与城镇生态系统 湿地生 主要完成人 李宝林 袁烨城 许丽丽 高锡章 态系统变化表现出明显的双向转化特征 东北和华北地区湿地减少更为明显 作为全国生态环境十年 2 2 年 遥感调查与评估项目的重要部分 本研究利用中分辨率 遥感卫星数据 2 年和 25 年以 Landsat TM/ETM 数据为主 2 年以 HJ- 卫星 CCD 数据为主 建立了全国十年生态系统类型转移矩阵 分析与评价了全国生态系统类型转换特征 系统评价了全国各 生态系统变化的结构特征与各类型变化的方向和变化强度 应用单一和综合生态系统动态度 定量评价 了生态系统的转换速度 揭示全国各生态系统类型变化程度与差异 明确生态系统类型变化的热点区域 58 生了变化 强度的人类经济活动是生态系统类型变化的主导因素 有超过 6.2 的生态系统类型变化与 过去 年 我国农田生态系统分布范围大量减少 且表现出明显的双向转化特征 是影响我国生态 系统空间格局变化最主要的影响因素 在东部自然条件优越地区耕地大幅减少 而西部干旱半干旱水分 条件难以保障地区耕地面积却大幅增加 我国城镇生态系统快速增加 深刻地影响了我国陆地生态系统 空间格局 表现出强烈的单向转化特征趋势 在除青藏高原以及东北 华北以及华中的部分省份外都迅 速增加 几乎表现出全国性的快速增长 其快速增长的代价则为耕地的大量减少 59

33 占补耕地地理环境特征及影响研究 Yuejiao Li, Xiaohuan Yang, Wenli Long, Topographic Dependence of Cropland Transformation in China 主要完成人 杨小唤 蔡红艳 李月娇等 during the First Decade of the 2st Century. The Scientific World Journal, 23, doi:.55/23/ 地形是影响人类生产和生活的重要环境因子之一 也是影响土地资源结构及其变化的重要因素之一 基于全国地形数据和 2-2 年土地利用动态变化数据 以占补耕地的海拔 坡度以及破碎度为主要参 数 分析近年来中国占补耕地的地形分布特征 进而探讨耕地占补对于维护我国粮食安全的意义 Hongyan Cai, Xiaohuan Yang, Xinliang Xu. Spatiotemporal patterns of urban encroachment on cropland and its impacts on potential agricultural productivity in China. Remote Sensing, 23, 5(2), 地震诱发次生地质灾害危险性评价预测及资源环境承载力评价 主要完成人 兰恒星 刘洪江 杨志华 李郎平 孟云闪 伍宇明 震区次生地质灾害危险性应急评价及预测 四川雅安芦山 7. 级强震和甘肃定西 6. 级地震发生的区域地形条件 复杂 地震烈度大 使得震区地质条件进一步恶化 在强降雨叠加等条 件下 次生地质灾害风险显著加剧 本研究在快速收集震区地形 地质 2-25 年全国占补耕地空间分布 年全国占补耕地空间分布 28-2 年全国占补耕地空间分布 分析发现近 年全国占用和补偿耕地均呈逐年减少趋势 占用耕地面积大于补偿耕地且占补耕地质 量失衡 占用耕地多为中东部优质的耕地资源 但补偿耕地则多集中在生态环境脆弱 水土资源配置不 平衡的西北地区 从占补耕地的地形特征来看 全国分别有 3 个和 8 个省份占用耕地的坡度 高程等地 形条件明显优于补偿耕地 同时 占用耕地多为大量连片耕地资源 而补偿耕地则多以零散地块为主 占补耕地质量失衡是伴随我国快速城镇化过程产生的 进一步分析我国快速城镇化的 2 年城镇扩展 占用耕地的时空特征及其对光温生产力的影响 研究发现在过去 2 年 城镇化是导致耕地流失的主要原因 城镇扩展已经致使耕地减少 ha 占耕地总量的 2.26% 由于城镇扩展 已经造成 7.45Tg 的耕 地光温生产力流失 约占全国总光温生产力的 2.65% 且后十年的流失量约为前十年的两倍 光温生产力 的流失比率已经超出耕地的流失率 主要归因于城镇发展占用耕地的质量更优 因此 建议耕地占补平 衡政策不仅要关注面积平衡 更要注重耕地质量平衡 构造断层分布 地震烈度分布 历史灾害 降雨以及卫星影像等资料 对震区的次生地质灾害的危险性从以下 3 个方面进行了应急评估和预测 ① 地震力触发下震区次生地质灾害空间分布 ② 不同降雨触发下震区次 生地质灾害空间分布及趋势分析 ③ 地震与降雨共同作用下震区次生地 质灾害空间分布 在此基础上圈定了震区次生地质灾害高危和需要重点 监测防范区域 为灾害救援与重建过程中次生地质灾害的防范提出了对 策建议 并完成重要咨询报告 3 篇 其中获习近平等国家领导人批示 2 篇 中办约稿一篇 中办约稿采用证明 2 芦山震区灾后重建规划资源环境承载力评价 芦山地震灾区地处青藏高原和四川盆地过渡地带 震后灾区资源环境承载能力有所下降 突出表现 在避让地质灾害风险的压力显著增大 本研究目标是 揭示灾区地震诱发滑坡 崩塌 泥石流等次生地 质灾害发育分布特征 评估次生地质灾害危险性 划分次生地质灾害避让区 服务于灾后恢复重建规划 选址和资源环境承载力评价 地震次生地质灾害易发度评价 综合考虑地震 地质 地形等致灾因子 采用因子敏感性分析 AHP 和因子加权叠加等方法来评价地震次生地质灾害易发度 得到地震诱发次生地质灾害易发度空间分 布图 近 2 年我国耕地转为建设用地的空间格局 a 99-2 年 b 2-2 年 6 近 2 年建设占用与总耕地流失单位光温生 产潜力比较 芦山地震灾区地质灾害易发度评价结果 6

34 2 震后降雨型滑坡稳定性评价 地震造成大量高位松散堆积体 为震后降雨型滑坡提供了丰富的 物质来源 建立定量评估模型分析震后斜坡在不同降雨条件下 小雨 中雨 大雨 暴雨 的稳定性指数 获得区域尺度的斜坡稳定性分布 研究结果对震后一段时间内的降雨型滑坡防治具有参考意义 Z.H. Yang, H.X. Lan*, H.J. Liu, L.P. Li, Y.M. Wu, Y.S. Meng, L. Xu, Post-earthquake Rainfall-triggered Landslide Stability Analysis in Lushan Area. Journal of Mountain Science 23, (Accepted). ( 四 ) 遥感地表参数反演与应用 本年度中 在遥感地表参数反演与应用研究方面 进一步开展基于多源遥感卫星的温度 日蒸发比 长波净辐射等地表参数反演研究 关注亚像元制图精度的提升 遥感反演模型的空间尺度效应 遥感产 品的交叉验证和不确定性研究 在遥感应用方面 重点开展基于遥感的土地覆被 / 利用制图与干旱化监测 可再生资源潜力评估与环境效益分析 三江源地区草地退化 煤矸石 / 粉煤灰堆放场遥感识别与生态恢复 评价 海岸带示范应用系统的应用研究 MODIS 地表温度的时间归一化方法研究 主要完成人 李召良 段四波 唐伯惠 吴骅 唐荣林等 芦山地震重灾区不同降雨条件下的滑坡稳定性分布 考虑到极轨卫星传感器 如 MODIS 的扫描方式导致一条扫描线的东西两边像元局地时间差高达 2 3 地震次生地质灾害避让区评价 综合考 小时 即使对于同一地点不同天的局地时间在卫星扫描周期内可差.5 小时 这使得不同像元观测时间存 虑地震地质灾害易发度 震后降雨型滑坡稳定性和 在时间先后性 从而导致温度反演产品存在时间效应问题 由于地表温度随观测时间变化而变化 使得 断层避让带等要素 建立不同地质灾害类型的物理 同一地物在不同观测时间的地表温度不同 从而导致同一天不同地点或同一地点不同天的温度产品之间 过程模型 评价地质灾害影响范围 频率分布 能 缺乏可比性 限制了地表温度产品的应用 量分布 评估次生地质灾害的破坏强度和风险 在 此基础上划分地震次生地质灾害避让区 为震后恢 复重建提供科学参考 地震次生地质灾害避让区分 为 3 级 高度避让区 灾害严重而且威胁到住户生 命安全 风险极大 需要进行搬迁避让 中度避让区 灾害危害较严重而且威胁到住户生命安全 风险大 实行有效的工程治理和防治工作后可以适当作为重 建区 低度避让区 灾害危害较轻 可以作为灾后 重建选址的主要区域 县域生态环境质量评估业务化应用系统 专项评价报告 雅安芦山地震次生地质灾害危险性评价. 国家雅安芦山地震灾后重建规划, 获国务 院批准 国发 号 咨询报告 中科院专家关于芦山地震灾区次生地质灾害评估及对策建议, 习近平批示 咨询报告 中科院专家关于芦山震区亟需密切监控次生地质灾害的居民点和交通路段分布的报告, 汪洋 批示 咨询报告 中科院专家关于岷县漳县地震亟需密切监控此生地质灾害的居民点和交通路段分布的报告, 中办约稿 a 在一条 MODIS 扫描线上的同一天的不同像元和 b 在一个 MODIS 重返周期内的不同天的同一像元的 局地太阳时 针对以上问题 基于热传导方程 通过改进温度昼夜变化模型中的参数 ω 余弦函数项的半周期长 并考虑连续不同天的温度变化规律 进一步结合静止气象卫星高时间分辨率观测数据的特点 实现了极 轨卫星地表温度产品的时间归一化 从而解决了因观测时间的差异而导致地表温度缺乏可比性的问题 有助于拓广地表温度的遥感应用 兰恒星, 周成虎, 高星 等. 四川雅安芦山地震灾区次生地质灾害评估及对策建议. 地理科学进展, 23, 32(4):

35 基于地表参数时间变化的日蒸发比估算 主要完成人 李召良 卢静 唐荣林 唐伯惠 吴骅等 现有 ET 估算模型主要利用遥感在一个时刻的观测数据 由于遥感数据在反演过程中受大气效应 观测角度 地表异质性 尺度效应等的影响 基于遥感数据的 ET 估算不可避免的受遥感反演误差的影响 为了减少遥感瞬间观测的反演误差对 ET 估算的不确定性 考虑到地表参数的时间变化相对少的敏感于反 演误差 基于地表能量平衡及蒸发比在白天相对不变的性质 发展了一种利用地表温度 气温与净辐射 的时间变化直接确定日蒸发比的方法 并且在 Aqua 白天与晚上时刻差作为输入的方案能得到更好的日蒸 (a) (b) 发比估算结果 基于模拟数据的日蒸发比估算的 RMSE 为.3 R2 为.79 见图 3 基于禹城站实测 数据输入估算的日蒸发比与涡动相关测量值之间具体较强的相关性 R2 为.857 RMSE 为.9 利用 地表变量的时间变化而非绝对值作为输入 一定程度上可减少遥感单一时刻反演误差影响 (c) (d) a 时间归一化前的 MODIS 地表温度, (b) 时间归一化后的 MODIS 地表温度, (c) 时间归一化前后的 MODIS 地表温度之差, (d) MODIS 地表温度的获取时间 (a) (b) (c) (d) Si-Bo Duan, Zhao-Liang Li*, Bo-Hui Tang, Hua Wu, & Ronglin Tang. Generation of a time-consistent land surface temperature product from MODIS data. Remote Sensing of Environment, 24,4, Si-Bo Duan, Zhao-Liang Li*, Hua Wu, Bo-Hui Tang, Xiaoguang Jiang, & Guoqing Zhou. Modeling of day-today temporal progression of clear-sky land surface temperature. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 24,, Li, Z. -L., Tang, B. H., Wu, H., Ren, H., Yan, G., Wan, Z., Trigo, I. F., & Sobrino, J. A. Satellite-derived land surface temperature: Current status and perspectives. Remote Sensing of Environment, 23, 3, Li, Z. -L., Wu, H., Wang, N., Qiu, S., Sobrino, J. A., Wan, Z., Tang, B., & Yan, G. Land surface emissivity retrieval from satellite data. International Journal of Remote Sensing, 23, 34(9-), Ren, H., Yan, G., Liu, R., Nerry, F., Li, Z.-L., & Hu, R. Impact of sensor footprint on measurement of directional brightness temperature of row crop canopies. Remote Sensing of Environment, 23, 34, Liu, Z. L., Wu, H., Tang, B. H., Qiu, S., & Li, Z. L. Atmospheric corrections of passive microwave data for estimating land surface temperature. Optics Express, 23, 2(3), a 基于模拟数据的 EF 参数化方案估算结果, (b) 以实测数据作为输入的 EF 估算与测量 EF 的比较, (c) 以 MODIS 数据作为输入估算 EF 与测量 EF 的比较, (d) SEBS 估算 EF 与测量 EF 的比较 J. Lu, R.L. Tang, H.J. Tang, Zhao-Liang Li. Derivation of Daily Evaporative Fraction Based on Temporal 65

36 此外 考虑到有云情况下地表长波净辐射还没有很好 Variations in Surface Temperature, Air Temperature, and Net Radiation, Remote Sensing, 5(): 的遥感估算方法 限制了地表净辐射的遥感应用 针对有 23, Doi:.339/rs J. Lu, Zhao-Liang Li*, R.L. Tang, B.-H Tang, H. Wu, J. Labed. Estimation of evaporative fraction from 云条件下长波辐射的遥感估算展开研究 建立了有云情况 temporal changes of temperature and net radiation, IEEE International Geoscience and Remote Sensing 下直接利用短波净辐射来估算长波净辐射的遥感计算模型 Symposium, 23, E-ISBN: , 地面观测结果验证表明 均方根误差小于 3 W/m2 本研 J. Lu, R.L. Tang, Zhao-Liang Li*. Estimation of Evaporative Fraction Using Day-Night Differences of Surface 究解决了有云情况下地表净辐射无法估算的问题 为推动 Temperatures and Net Radiation from MODIS Data, WATGLOBS Workshop Proceedings, April 26-3, 23, 地表净辐射的遥感估算又迈进了一步 Beijing, China. AmeriFlux 站点 9 个 地面观测的与模型估 X. M. Zhou, B.-H. Tang*, H. Wu and Zhao-Liang Li. 算的长波净辐射比较结果 Estimating net surface longwave radiation from net surface 地表长波净辐射遥感估算研究 主要完成人 唐伯惠 李召良 周孝明 王娇 吴骅 唐荣林等 shortwave radiation for cloudy skies. International Journal of Remote Sensing, 23, 34(22), 地表长波净辐射是地表辐射平衡中的一个关键要素 青藏高原海拔高 下垫面复杂 影响因素多 J. Wang, Xiao-Yu Zhang, B.-H. Tang*, H. Wu, Zhao-Liang Li. Estimation of net surface longwave radiation for 一般大气下行长波净辐射的经验算法不能很好的估算 Tang and Li 28 利用辐射传输模拟的方法从遥 the Tibetan Plateau region using modis data. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 感观测的辐射亮度数据直接估算大气长波下行辐射 但只适用于海拔 2.5 km 以下地区 难以应用到青藏 23, ISBN: , 高原地区 本研究基于 Tang and Li 28 的方法 发展了适用于晴空时高海拔地区大气下行辐射与长 波净辐射的遥感估算方法 并利用地面台站观测数据进行了验证 结果表明 利用本方法估算的大气下 SEBAL 地表蒸散发遥感反演模型的空间尺度效应研究 主要完成人 唐荣林 李召良 唐伯惠 吴骅等 行辐射均方根误差小于 26 W/m2 估算的净长波辐射均方根误差小于 3 W/m Huazhaizi Yingke Arou Site Amdo d Terra_Bisht Terra_Brutsaert Terra_Extended_Tang 2 当干点和湿点位置均无变化时 原先小 AOI 区域内逐像元的显热通量 HSA 将等于利用大 AOI 估 5 算得到的显热通量 HLA HLA/HSA= 当湿点像元温度不变 显热通量的相对变化可以简单地表 Huazhaizi Yingke Arou Site 5 Amdo Dunhuang 示为近地表温差线性关系斜率 a 的相对变化 HLA/HSA=+ HSA/HSA =+ a/a 在其它情况下 HLA/HSA 将由湿点的 ~ 和在干点的某一值随着地表温度的增加而缓慢减小 3 Aqua_Bisht Aqua_Brutsaert Aqua_Extended_Tang RMSE for RL,N Huazhaizi Yingke A'rou Site Amdo Dunhuang Huazhaizi Yingke A'rou Site Amdo Dunhuang 站点验证三种方法均方根误差比较 (a) 对于 Terra 数据计算的长波下行辐射 (b) 对于 Aqua 数 据计算的长波下行辐射 (c) 对于 Terra 数据计算的长波净辐射 (d) 对于 Aqua 数据计算的长波 净辐射 66 遥感蒸散发 ET 然而 由于 SEBAL 模型需要在感兴趣区 AOI 内选择干湿点 这使得 SEBAL 模 AOI 大小和像元分辨率大小对 SEBAL 模型地表能量平衡估算的影响 地表能量平衡算法 SEBAL 模型已在 3 多个国家成功地用来估算不同时间和空间尺度上的区域 型估算的 ET 易受 AOI 大小和遥感数据像元分辨率大小的影响 我们通过提出一般化的解析方程探讨了 3 Dunhuang 35 RMSE for RL,N c 45 RMSE for RL,D (W/m2) RMSE for RL,D (W/m2) 4 Aqua_Bisht Aqua_Brutsaert Aqua_Extended_Tang b Terra_Bisht Terra_Brutsaert Terra_Extended_Tang HLA / HSA a 在 23 景晴空 MODIS 过境时刻 由提出 的解析方程估算的 HLA/HSA 随着地表温 度的变化 ( 其中 HSA 和 HLA 分别为利用 小 AOI 和 大 AOI 由 SEBAL 模 型 估 算 的 显热通量 ) Surface temperature (K)

37 给出了利用解析方程在 4 个典型日估算的逐像元 LE 与由 SEBAL 模型直接估算值的比较 可以看出 由解析方程估算得到的 LE 与 SEBAL 模型估算值取得了很好的一致性 R 均在.98 以上 2 a 开展土地覆被分类实验 测试了五组特征组合 独立使用光谱 spr 形状 shp 光谱 + 形状 spr+shp 多尺度上下文空间结构 SC 光谱 + 上下文 spr+sc 结果表明 (a) 影像分割所获得的形状特征对 城市精细覆被分类帮助很小 (b) 所提出的多尺度上下文空间结构特征 SC 对城市精细土地覆被分类有效果 b 且比光谱特征更有效 总体分类精度提升 6.2% (c) 结合光谱特征和空间结构特征能够得到最好的效果 总体分类精度达 92% 比独立使用光谱特征提升 6.6% c OA (%) 6 d spr shp spr+shp SC spr+sc feature combination SPOT5 融合影像 土地覆被分类结果 不同特征组合的分类精度对比 多尺度空间结构特征用于城市土地覆被分类结果展示 利用解析方程在 4 个典型 DOY 日 (a) 23, (b) 239, (c) 223, 和 (d) 2268 估算的逐像元 LE 与由 SEBAL 模型直接估算值的比较 (2) 农村空废住宅遥感自动识别 随着中国工业化和城市化的进展 大量农村人口进城工作 导致农 村住宅空置 / 废弃情况很严重 被成为 空心村 现象 农村住宅空废现状精细调查数据对农村土地整理 和土地资源可持续利用有重要价值 传统主要通过实地调查来获取农村住宅使用状况的信息 但这类方 Tang, R. L., Li, Z.-L., Chen, K. S., Jia, Y., Li, C., & Sun, X. Spatial-scale effect on the SEBAL model for 法费时费力成本高 发展了一种从高空间分辨率遥感影像上自动识别农村空废住宅的方法 主要采用结 evapotranspiration estimation using remote sensing data. Agricultural and Forest Meteorology, 23, 74, 合面向对象影像分析和知识库的思路 以山东省禹城市的村庄入户调查数据为验证数据源 以.25m 航 Tang, R. L., Li, Z.-L., & Sun, X. Temporal upscaling of instantaneous evapotranspiration: An intercomparison 空影像为遥感数据源 验证了方法的适应性和有效性 结果表明 使用此技术方案识别空废住宅的精度 of four methods using eddy covariance measurements and MODIS data. Remote Sensing of Environment, 达到 88% 遥感自动提取方法所计算的面积指标与实地调查的指标相差不超过 5% 此方法对开展大范围 23, 38, 2-8. 的农村住宅使用状况调查有较大的潜力 遥感影像理解与土地覆被 / 利用信息提取 主要完成人 杨晓梅 张涛 李治 李全文 研究制约高分辨率遥感影像智能计算的关键技术问题 着力突破复杂地理环境下专题目标多尺度对 象化表达方法 构建适合于地学专题信息提取的机器学习策略和有效机制 以实现影像基元自适应处理 提高学习效率和信息提取精度 设计高分辨率遥感智能计算模型 在各个领域开展应用研究 确保应用 有效性 本年度的主要进展 () 多尺度空间结构特征用于城市土地覆被分类 针对城市土地覆被精细分类 区分居民区屋顶 工 业区屋顶 商业区屋顶 道路等覆被类型对进一步提取土地利用属性有重要意义 然而这几种类型在高 分遥感影像上具有相似的光谱特征 且不具有稳定的形状和纹理特征 区分这几种类型面临挑战 在影 像分割和面向对象影像分析技术框架下 提出一种新的特征指标 (SC) 用于描述影像对象所处的上下文 空间结构的差异 这种特质具有多尺度性质 使用 SPOT5 卫星 2.5m 融合多光谱影像 对深圳局部地区 68 航空遥感影像 (.25m) ( 局部 ) 土地利用分类结果 遥感自动提取与实地调查结果的面积对比 农村空废住宅遥感自动识别结果展示 村庄局部 (3) 人工解译土地覆被 / 利用数据中错误的自动检测与修正 人工目视解译是从遥感影像中提取专题 信息的传统方法 解译精度直接受解译者专业水平的影响 操作员经验不足或粗心大意都会导致不同程 度的误判 这种错误出现有较大的随机性 使用人工方法来检查和修正难度非常大 在误判较多 (>2%) 69

38 的情况下 这类数据必须被舍弃而需要重新生产 从而导致了极大的资源浪费 研发了一种基于机器学习的解译错误自动检测与修正的方法 其结合了遥感影像多尺度分割 数据 Zhang T, Yang X*, Hu S, Su F. Extraction of Coastline in Aquaculture Coast from Multispectral Remote 挖掘的异常检测 训练样本自动筛选 决策树机器学习等算法 以唐山市 : 万土地利用数据为例 对 Sensing Images: Object-Based Region Growing Integrating Edge Detection. Remote Sensing. 23, 5(9):447- 方法进行了测试 以经过实地验证的 % 正确的数据为蓝本 随机为每个处理对象引入误差 模拟了总 doi:.339/rs59447 体精度从 5% 到 95% 的土地利用数据 使用本方法对模拟的错误进行自动检测和修正 结果表明 经过 本方法修正后 数据精度均有所提高 当原始解译精度高于 7% 时 经过修正后能够达到 9% 以上 Land use polygons Remotely sensed images --- AN MACHINE LEARNING APPROACH. In IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, IEEE: Melbourne, 23. Data before error correction Data after error correction 刘锟, 杨晓梅, 张涛, 前期土地覆被数据辅助下的分类样本自动选, 地球信息科学学报. 22,4(4):57- Image segmentation Overal accuracy (%) Image objects Anomaly detection Feature calculation Probably Correct Objects (PCO) Train Decision tree classifier (DTC) classify Probably Wrong Objects (PWO) 李治 ; 杨晓梅 ; 孟樊 ; 范文义, 物候特征辅助下的随机森林宏观尺度土地覆盖分类方法研究. 遥感信息. 8 23,28(6): 基于压缩感知与矩阵填充的遥感稀疏 / 低秩信息重构与提取 6 主要完成人 孟樊 杨晓梅 周成虎等 5 9 Corrected land use objects 压缩感知 Compressed Sensing 理论是近年来信号处理领域最热门的研究方向之一 只要信号是 Overal accuracy of test data (%) 可压缩的或在某个变换域是稀疏的 那么就可以用一个与变换基不相关的观测矩阵将变换所得的高维信 人工解译错误的自动监测与修正 技术流程 左 与实验结果 右 (4) 养殖海岸海陆自动分离和岸线精准提取 从影像上区分海洋和陆地 识别岸线 看似很简单 然 号投影到一个低维空间上 然后通过求解一个优化问题就可以从这些少量的投影中以高概率重构出原信 而在不同的海岸类型或不同的海水浑浊度条件下 海岸线的自动精确提取面临极大挑战 针对养殖海岸 号 可以证明这样的投影包含了重构信号的足够信息 作为新诞生的且与 CS 理论密切相关的矩阵填充 的岸线自动提取问题 发展了一种基于区域增长策略的新算法 提出了一种新指数 seed_index 用于种 Matrix Completion 理论也是近几年来数学与信息科学等领域的热点研究问题 其解决了利用少量的 子自动选取 并提出新指数 OMI 用于海域范围自动增长 以 3m 空间分辨率的 TM 数据和 m 分辨 采样矩阵元来精确恢复原始矩阵信息的问题 当原始矩阵具备低秩或近似低秩性时 这种恢复性能近乎 率的 SPOT5 多光谱数据 分别在渤海海岸 岸线长度 272km 和珠江口海岸 岸线长度 35.5km 开展了 达到最优 验证研究 并将 OMI 特征与传统光谱特征进行了比较 结果表明 使用本方法在 3m 影像上自动提取岸 遥感图像去噪复原及厚云去除修复是遥感影像精处理中的热点问题 由于遥感地学信息具有地理时 线与实际岸线差距在 个象元以内 高于基于传统光谱特征的区域增长算法 平均约为 5 象元 另外 空相关性 在很多情况下 遥感影像中的局部或大部分区域存在结构内容或纹理等相似性 这使得影像 本方法对影像分割尺度不敏感 在较宽的尺度范围内 所提取的岸线的精度保持稳定 提出的岸线自动 矩阵块呈现低秩或近似低秩现象 基于此 提出了一种新颖的基于矩阵填充的遥感低秩信息复原方法 提取方法只需很少人工干预便能得到高精度 对大区域范围内岸线动态监测有较大的实用价值 通过 确定性采样 与 热启动技术 利用奇异值迭代收缩算子进行了遥感影像椒盐噪声去除与厚云 (a) 养殖海岸岸线自动提取 (a)-(c) 主要步骤 (d) 岸线结果 (e)-(g) 局部区域放大 Scale value 5 6 其在信息复原的同时能够较好地保留细节纹理信息并保持图像结构的连贯性 遥感影像去噪复原 RMSE (m) 3 Mean (m) 3 修复实验 结果表明 此法对于因污染 破坏或遮挡等原因造成的信息缺损问题的复原处理效果占优 Mean RMSE RMSE (m) Mean (m) Mean RMSE 7 Zhang T, Yang X*, Li Q. CORRECTING ERRORS IN VISUALLY INTERPRETED LAND USE DATA (b) 下面给出了本研究方法与已有各种典型去噪方法在高分辨率遥感影像中去除椒盐噪声 密度为.2 的效果图以及部分算法对应的统计指标与噪声密度的关系图 由图可知 MC 重构与自适应中值滤波去噪 恢复效果明显好于其它方法 且对影像纹理细节信息保持得较完美 TV 与形态学去噪不够彻底 且仍存 在对边缘细节信息保存不完美的缺陷 NL-means 法则表现平平 纯各向异性扩散法基本将椒盐噪声完好 地滤除 但存在过度平滑的缺陷而导致失真 去噪算法性能统计指标也反映出 MC 重构要略胜于自适应 中值滤波 远好于其它方法 Scale value 不同分割尺度下岸线提取精度 保持稳定 7

39 a 原始遥感影像 b 含噪影像 c TV 去噪 d NL-means 去噪 e 四阶 PDE 去噪 a 被 厚 云 遮 挡的 SST 图 b 冷启动 MC 去 云修复 τ = 25 c 热启动 MC 去云 τ = 5 d 热启动 τ = 2 e 热启动 τ 2 = 25 遥感 SST 反演产品中厚云去除修复实验 f 纯各向异性扩散去噪 g 灰度形态学去噪 h 小波软阈值去噪 i 自适应中值滤波 j MC 重构去噪 WorldView-2 影像椒盐噪声去除实验 图中蓝色实曲线与绿色虚曲 线 分 别 记 录 着 各 算 法 的 PSNR 与 SSIM 值 带 有 菱 形 方 形 加 号 圆 圈 与星号标识的曲线则分别对应 着 MC 重构法 自适应中值滤波 纯各向异性 扩 散 TV 与 NL-means 滤 波 法 结果 各种算法去噪性能与噪声密度 关系图 a SPOT5 含云影像 b TV 修复去云 c MC 重构去云 高分辨率遥感影像厚云去除实验 孟樊, 杨晓梅, 周成虎. 一种基于矩阵填充的遥感影像低秩信息复原方法. 23, 测绘学报. 已接收 孟 樊, 杨 晓 梅, 基 于 压 缩 感 知 的 遥 感 稀 疏 信 息 重 构 及 处 理 系 统 (CSSRP)V.. 软 件 著 作 权, 登 记 号 :23SR 孟樊, 杨晓梅. 基于矩阵填充图像修复法的遥感厚云去除. 23, 发明专利 ( 已受理 ). 孟樊, 杨晓梅. 一种新型的基于 ASLM 算法的遥感影像混合噪声去除法. 23, 发明专利 ( 已受理 ). 全球叶面积指数遥感产品的交叉验证和不确定性研究 2 影像厚云去除修复 MC 修复法能够较完美地恢复影像规则的几何纹理信息 保持图像结构的连贯性 避免了小波修复 与 TV 修复法中的块效应 且能够对遥感影像中的厚云进行有效地去除 同时 热启动技术因利用前一次 循环重构出的图像矩阵预测值作为下一次循环重构的初始值 能够使重构精度更高 算法收敛速度更快 主要完成人 方红亮 江冲亚 李文娟 魏姗姗 叶面积指数 Leaf Area Index, LAI 是全球气候观测系统计划 Global Climate Observing System, GCOS 提出的影响全球气候变化模拟的 4 个陆表关键参数之一 目前 国际上已有数套基于卫星遥感 的全球 LAI 产品 比如 MODIS 美国宇航局 NASA, GEOV 法国农科院 GLASS 北京师范大 学 GLOBMAP 中科院地理资源所 JRC-TIP 欧盟联合研究中心 和 Land-SAF 欧空局 ESA 等 为了深入理解和有效使用这些不同的产品 需要对其性能和不确定性进行系统的比较与分析 但是 目前国际上主要的 LAI 遥感产品 比如 MODIS 目前只完成了区域尺度的 2 级验证 该研究小组近年来一直与国内外植被遥感专家合作开展关于全球 LAI 的交叉验证和不确定性研究 a MC 修复局部 b 小波变换修复局部 c TV 修复局部 最近重点对全球主要的六套 LAI 产品进行了交叉验证 并对各产品的不确定性进行了分析 研究结果表 明 各产品的绝对和相对不确定性依次为 MODIS (.7,.5%) < GEOV (.24, 26.6%) < Land-SAF (.36, 各种方法对纹理图像中缺损信息修复结果对比 37.8%) < JRC-TIP (.43, 4.3%) 同时 各产品之间具有较强的相关性 R2>.74 在个别产品缺失时 72 73

40 产品间可以进行有效的转换 从理论上讲 目前 的全球 LAI 产品在大部分区域 >75% 都能满足 Ge, Y. Sub-pixel land-cover mapping with improved fraction images upon multiple-point GCOS 所提的误差要求 ±.5 但在一些生态过 simulation,international Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 22 (23) :5 26. 渡地带 产品的不确定性还比较大 由此 建议下 地表异质及各项异性采样优化方案设计 一步对 LAI 等陆表关键参数的开发和验证加强对不 确定性较大的区域 如 savanna 地区 的关注 该 主要完成人 葛咏 王江浩 周成虎等 研究为进一步生产全球高质量的陆表关键数据集奠 定基础 相关的研究工作正在进一步展开 面对具有异质性且存在各项异性特征的地表参数 GPP 的监测 采用分层块克里格 (Stratified Block Fang, H., Jiang, C., Li, W., Wei, S., Baret, F., 全 球 MODIS ( 上 ), GEOV ( 中 ) 和 JRC-TIP ( 下 ) LAI 在一月 ( 左 ) 和七月 ( 右 ) 的理论不确定性分布 o.5 Chen, J.M., Garcia-Haro, J., Liang, S., Liu, R., Myneni, Kriging, StrBK) 进行空间采样优化设计 实验表明 考虑各项异性特征的 StrBK 采样优化 比基于普通块 克里格 (Ordinary Block Kriging, OBK) 采样优化的 GPP 误差方差估计精度提高 % 以上 在此研究中 研究区域为黑河上游八宝河地区 R.B., Pinty, B., Xiao, Z., & Zhu, Z. Characterization and intercomparison of global moderate resolution leaf area index (LAI) products: Analysis of climatologies and theoretical uncertainties. Journal of Geophysical Research - Wang, J., Ge, Y., Heuvelink, G., Zhou, C. Spatial Sampling Design for Estimating Regional GPP With Spatial Biogeosciences, 23, 8(2): , Heterogeneities. Geoscience and Remote Sensing Letters, IEEE, 24,(2): 融合空间结构提升亚像元制图精度 主要完成人 葛咏 陈跃红 江昱 混合像元在遥感影像中广泛存在 而它的存在将会导致遥感影像应用的不确定性 因此有必要获得 混合像元内部各类别的空间位置来提高影像的分辨率 现有的亚像元制图方法均存在一个问题 这些算 法要求的输入信息是来自软分类的结果 而软分类信息多是利用概率或隶属函数的方式表达 或多或少 存在不确定性 为了减少分数影像不确定性 提出利用多点模拟 (MPS) 降低亚像元输入信息 分数影像 (a) (a) 不确定性的新方法 获得更准确的亚像元影像 (b) (b) MODIS GPP 的变异函数在四个层内 (a) 几何各项异性椭圆和 (b) 相应的 实验半变异函数 分别包括长轴和短轴 (a) 基 于 StrBK 和 各 项 异性的空间优化采样结 果 ; (b) 基于普通 OK 和 各项同性的空间优化采 样结果. (c) 八 宝 河 区 域 (a) DEM 和 河 流 分 布 ; (b) MODIS NDVI 和 (c) MODIS GPP 四个分区 软分类的提升结果 74 (a) (b) 各种不同亚像元制图结果 75

41 高分辨率遥感技术支持下的可再生资源潜力评估与环境效益分析 往往采用全区平均的方法 不能充分反映光温水热等要素空间异质性带来的减排潜力的空间差异 本团 队以木本能源植物麻风树为例 结合试验区的测试试验 对麻风树生物液体燃料从生产到燃烧的整个生 主要完成人 江东 庄大方 徐新良 黄耀欢 付晶莹等 命周期的能量消耗和产出 气体排放等方面进行分析 通过生命周期模型 LCA 与麻风树生长过程模 可再生资源开发利用是应对能源问题和全球变化的有效途径之一 而准确的资源时空分布信息是资 源规划和相关科学研究的重要基础 本研究团队依托资源环境科学数据中心的数据资源 在院重点部署 项目 国家高分重大专项项目 资源环境信息系统国家重点实验室项目等支持下 突破基于遥感 GIS 的 型的耦合 解决了最复杂 目前争议最大的麻风树规模化生长过程中的碳氮循环模拟方法问题 在精细 网格单元上 建立完了整的麻风树生物能源生命周期净 GHG 平衡模型 为以麻风树为代表的能源植物是 否值得规模化发展 在哪里发展 不同情境下的减排效益如何等问题的回答提供科学依据 可再生资源要素信息获取关键技术 研发能源植物 秸秆 近海风能等开发利用潜力评估方法 形成了 系列的研究成果 边际土地遥感高精度识别与动态变化分析 研发基于知识发现的多源数据融合与变化检测技术 实现宜能边际土地类型的遥感自动识别 建立 多因子综合评价模型 结合温度 水分 土壤 坡度等因子进行边际土地适宜性分级 准确评估我国适 用于规模化发展能源植物的边际土地资源数量 空间分布和动态变化 2 规模化发展能源植物的环境效益分析 温室气体减排潜力是评价麻风树等非粮能源植物开发利用前景的重要依据 国内外现有评价方法 大多是在实验室数据基础上 以单位体积或质量液体燃料为研究对象的 减排效率 应用到较大范围时 995 年 2 年 图 我国主要能源植物产量空间分布 代表性论文 专著与论文 Dong Jiang, Dafang Zhuang, Yaohuan Huang. Crop residues as an energy feedstock: availability and sustainability. Chapter 2.5 of the book 'Sustainable Bioenergy Production'(Editor: Lijun Wang, ISBN_ ), CRC Press-Taylor and Francis Group, 年 2 年 我国适用于规模化发展能源植物的边际土地资源数量和时空分布 76 庄大方, 江东, 刘磊. 能源植物发展潜力遥感信息获取与评价. 北京 气象出版社.23 Dong Jiang, D Zhuang, Y Huang, J Wang, J Fu: Evaluating the spatio-temporal variation of China's offshore 77

42 wind resources based on remotely sensed wind field data. Renewable and Sustainable Energy Reviews 本 研 究 主 要 通 过 野 外 实 测 光 谱 数 据 采 集 地 点 位 于 青 海 三 江 源 地 区 称 多 县 清 水 河 镇 东 北 部 地 理 8/23, 24: Wang Y, Jiang Dong*, Zhuang D, Huang Y, Wang W, et al. Effective Key Parameter Determination for an 位 置 为 东 经 ~ 北 纬 Automatic Approach to Land Cover Classification Based on Multispectral Remote Sensing Imagery. PLoS ~34 22 境内地形复杂 平均 ONE 23, 8(): e Doi:.37/journal. pone 海拔 45m 左右 属于典型的高原大陆性气候 冷热 Lei Liu, Dafang Zhuang, Dong Jiang*, Jingying Fu: Assessment of the biomass energy potentials and environmental benefits of Jatropha curcas L. in Southwest China. Biomass and Bioenergy, 23, 56: J Fu, Dong Jiang*, Y Huang, D Zhuang, Y Wang: A Kalman Filter-Based Method for Reconstructing GMS-5 Global Solar Radiation by Introduction of In Situ Data. Energies. 23, 6(6): 干湿分明 日照时长 辐射强烈 野外实地调查区草甸 类型主要是以高山嵩草为主要建群种的高山嵩草草甸 常见杂草类型为委陵菜 细叶亚菊 麻花艽 火绒草 狼毒 龙胆等 整体以中度 重度退化和极度退化草甸 Yaohuan Huang, Dong jiang*, Dafang Zhuang, Yunqiang Zhu, Jinying Fu: An improved approach for modeling 为主 少见未退化或轻度退化草甸 草场鼠害严重 spatial distribution of water use profit A case study in Tuhai Majia Basin, China. Ecological Indicators, 利用 ViewSpec Pro 软件和 matlab 软件对光谱文件进行 24,36(24): 预处理 包括去跳跃 平滑 求平均等处理 得到各类型草地典型光谱 Xinliang Xu *, Shuang Li, Ying Fu, Dafang Zhuang. An analysis of the geographic distribution of energy crops and their potential for bioenergy production, Biomass and Bioenergy. 23,59: Xinliang Xu*, Ying Fu and Shuang Li. Spatiotemporal Changes in Crop Residues with Potential for Bioenergy 研究区空间范围及野外调查点分布 同时 将获取的 HSI 图像经过预处理 基于地面实测光谱建立典型退化草地光谱库 采用光谱角填 图分类方法 Spectra Angle Mapping 进行高寒草甸分类 此外 通过 MNF 变换分离 HSI 有用信息和噪声 重建图像选取不同退化程度草地训练样本用于最大似然法分类 Maximum Likelihood Classification 两 种方法得到分类结果如下图 Use in China from 99 to 2. Energies 23, 6: 研究结果表明基于高光谱数据的不同退化程度高寒草甸 SAM 方法分类总体精度达到 75% 以上 授权专利 江东, 黄耀欢, 庄大方, 徐新良. 一种土地利用类型分类的方法和系统 专利号 ZL 三江源地区草地退化杂类草入侵高光谱遥感监测研究 主要完成人 徐新良 刘洛 李双 付颖 通啦嘎 三江源地区地处青海省南部高原 因长江 黄河和澜沧江发源于境内而获得 中华水塔 美誉 是 我国最重要的生态功能区之一 区内发育有丰富而独特的高寒植被 近年来 受全球气候变暖及日趋频 繁的人类活动的共同影响 三江源地区草地生态系统持续退化 已引起各方面的高度关注 并成为草地 不同退化程度高寒草甸反射光谱特征曲线 研究区不同退化程度高寒草甸分类结果 生态学界的研究热点 草地退化在群落尺度上往往表现为优质牧草种类减少 毒杂草种类增加 传统的 草地退化研究方法大多以实地样方调查为主 这种方法有众多局限性 如耗时长 效率低 尤其不适宜 证实了分类方法的可行性 基于高光谱数据分类能有效区分盖度相近 退化程度不同的草地类型 其中 大范围或难以抵达地区的调查 相比之下 遥感技术在草地退化研究中有着无可比拟的优势 在草地退化 SAM 分类结果更加精细准确 优于 MLC 方法 SAM 方法对中度退化草甸区分能力最高 其他退化程度 杂草入侵过程中 覆盖度 生物量和生产力不一定呈下降趋势 这种现象无法通过植被指数 生物量等 草甸区分能力稍弱 该研究为高寒高海拔地区草地退化的遥感监测提供科学依据 从而全面提升全球变 参数反映出来 可见传统遥感在识别退化草地物种变化上还有很大的局限性 高光谱遥感数据具有光谱 化背景下人们对三江源区草地生态系统植物群落逆行演替的科学认识 分辨率高 信息量大的特点 它以其高光谱分辨率等特性在对草地退化监测方面大大优于常规多光谱遥感 能对草地退化进行微弱光谱差异的定量分析 甚至能完成草地退化植被群落特征参数的遥感反演和估算 基于不同退化程度高寒草甸典型特征光谱 在野外光谱仪测定获取不同退化梯度下毒杂草种类 入侵程度等典型退化草地毒杂草入侵特征光谱信息的基础上 结合环境小卫星 HJ-A HSI 数据 LUCC Land-Use and Land-Cover Change 数据和 Landsat 8 数据 采用波谱角分类方法实现了三江源地区不同 退化程度高寒草甸高光谱遥感影像的自动分类 同时对比了波谱角分类法与最大似然法分类结果的优劣 78 研究区不同退化程度 高寒草甸分类结果 屈冉, 李双, 徐新良等 草地退化杂类草入侵遥感监测方法研究进展 地球信息科学学报. 23,5(5) 李双, 徐新良, 付颖 基于高光谱影像的三江源不同退化程度高寒草甸分类研究 遥感技术与应用 已 接收 79

43 煤矸石 / 粉煤灰堆放场遥感识别与生态恢复评价研究 主要完成人 刘高焕 董金发 黄丹 刘庆生 王鹏 黄翀等 煤矸石 / 粉煤灰分别由煤矿开采 洗选和火力发电厂燃烧时产生 均属于我国排放量最大的工业固 体废弃物 我国煤矸石 / 粉煤灰综合利用率较低 主要以堆场的形式进行贮存 这不但会占用大量的土地 破坏周边自然景观 同时粉煤灰的扬散 流失等问题会对周围大气 土壤 水源等环境形成一定不利影 响和威胁 因此 煤矸石 / 粉煤灰堆场的堆存与生态恢复治理等基本情况的动态监测显得十分重要 对环 境管理部门的决策分析以及对当地煤矿 电厂企业的管理也有一定的借鉴意义 为此 综合利用遥感和 地面监测手段 对内蒙古示范区内煤矸石 / 粉煤灰堆放场进行识别与生态恢复效果评价 粉煤灰堆场决策树分类结果 煤矸石堆场决策树分类结果 在野外调查和光谱测量的基础上 基于 NDVI NDWI NDBI 植被指数构建了中分辨率影像提取煤 矸石 / 粉煤灰堆场的决策树分类体系 基于 NDVI 亮度 长度 长宽比 形状指数 面积 灰度均值性 灰度反差等构建了高分辨率影像提取煤矸石 / 粉煤灰堆场的面向对象规则集 成功提取了煤矸石 / 粉煤灰 堆场空间位置和内部结构信息 在此基础上利用多时相遥感影像对煤矸石 / 粉煤灰堆场进行了动态监测和 生态恢复评价 取得了良好的效果 999 年 -2 年黑岱沟煤矿生态恢复动态变化图 22-2 年高宝什粉煤灰堆放场动态变化遥感分析图 代表性论文 王鹏, 刘庆生, 刘高焕, 申文明, 李岩, 张朝忙, 董金发. 煤矸石堆场信息遥感提取方法对比. 地球信息 科学学报.23,5(5): 董金发, 刘庆生, 刘高焕, 申文明, 王鹏, 张朝忙. 基于决策树分层分类法的粉煤灰堆场信息提取研究. 遥感技术与应用.23,28(4): 煤矸石堆场野外光谱测量 粉煤灰堆场野外光谱测量 Jinfa Dong, Qingsheng Liu, Gaohuan Liu, Wenming Shen, Dan Huang, Research on Extracting Fly Ash Site Information in Decision Tree Classification, 22 5th International Congress on Image and Signal Processing (CISP 22), , October 6-8, 22, Chongqing China. Huang Dan, Liu Qingsheng, Remote Sensing Monitoring and Effect Evaluation on Ecological Restoration of Heidaigou Coal Mining Area, The 3rd International Conference on Remote Sensing Environment and Transportation Engineering (RSETE 23), July 26-28, Nanjing, China. 基于小卫星智能观测技术的海岸带示范应用系统研究 主要完成人 杜云艳 苏奋振 平博 李治 苏伟光 吴迪 在重点海岸工程小卫星遥感监测方面 首先在认识小卫星数据的基础上 开展海岸工程动态变 煤矸石实验室光谱曲线 粉煤灰实验室光谱曲线 化的检测方法研究 分别针对 8 种变化检测算法开展环渤海重点区域的动态变化检测应用研究 以对比 方法的区域有效性和数据适应性 凝练针对小卫星智能观测数据的渤海区重大工程变化监测的有效方法 8 8

44 其次针对三年来收集到的环渤海区域的多期小卫星数据 基于凝练后的变化监测算法 开展重大海岸工 程变化监测的系列制图 并对检测的结果进行统计分析 ; (2 在小卫星潮滩地形反演方面 按照基于潮滩 反演的技术流程 首先进行了遥感水边线的提前算法研究 进行了适合小卫星的遥感水边线提取算法的 研发 并针对重点区域黄骅港至新唐港岸段进行了多期遥感影像的水边线提取工作得到了序列水边线库 对 29 年潮汐进行分析 得到适合中国近海的基于 POM 模式和 Blending 同化法的高分辨率.2.2 潮汐网格 应用高精度潮汐网格向对应时刻的水边线进行高程赋值 并应用水边线高程权值解算方法剔 除水边点高程水文异常情况 得到合理的水边点 并采用多种插值算法进行了遥感的潮滩地形反演 对 该岸段的潮滩地形进行了 LiDAR 验证和实地 RTK 验证 22 年 6 月 6 日至 6 月 日对岐口至黄骅港 沿海的东经 北纬 之间长约 km 的海岸线进行潮滩高 程的实地测量 应用本模型方法反演出的渤海湾潮滩地形的综合精度为 水平方向 45m 垂直方向为 35cm 个别重点区域为 9cm (3) 在海洋弱信息方面 重点针对小卫星的智能观测数据 开发了基于形 态学的弱信息提取算法 基于引力模型的弱信息提取算法和基于分数阶微分的弱信息提取算法 并结合 渤海湾区的小卫星智能数据进行方法试验并分析每种算法的提取效果 4 在海洋溢油监测方面 将 BJ- 号小卫星数据 MODIS 和 HJ- 号小卫星数据进行对比分析 以 26 年 3 月 23 日渤海海域的溢油 事故为重点研究对象 对获取的 BJ- 号小卫星数据与 MODIS 数据进行波段的对比分析 图像增强以及 纹理分析 并结合 2 年 6 月 4 日的 HJ- 号卫星数据对 BJ- 号小卫星数据的溢油监测能力进行了分析 针对多源卫星数据进行了海洋溢油监测算法的研究 并对溢油算法的监测精度进行评价 (5) 示范应用平 台建设 22 年度开始进行示范应用平台的构建工作 从具体的设计方案到详细设计 针对整个项目的 需求 完成以小卫星数据为主的环渤海区多源卫星数据平台的搭建和调试 以及四个主要研究内容的算 法集成和成果演示集成工作 并完成了一项软件著作权的登记以及参加了第三方的软件测评 29-2 年重大海岸工程变化监测结果 代表性成果图 (a) 水边点 DTM 粉煤灰堆场野外光谱测量 82 (b) LiDAR 点云 (c) RTK 实测剖面点 (d).2 潮位网格点 基于小卫星的潮滩地形反演 83

45 姚晓静, 高义, 杜云艳 *, 季民. 基于遥感技术的近 3a 海南岛海岸线时空变化分析. 自然资源学报. 23,28():4-25 Su Weiguang, Ping Bo, Su Fenzhen. Construction and application of marine oil spill gravity vector differences detection model. 7th International Conference on Image Analysis and Processing. ICIAP 23. DOI.7/ _7 软件著作权 基于小卫星智能观测技术的海岸带监测系统 著作权号 23SR 个研究时段 TVDI 在生长季 各 月 的 旱 情 等 级 分 布 图 (I: 4 月, II: 5 月, III: 6 月, IV: 7 月, V: 8 月, VI: 9 月, VII: 月 ; (a): 98s, (b): 985s, (c):99s, (d):995s, (e):2s, (f):25s, (g):2s) 蒙古高原土地覆被制图与干旱化监测 主要完成人 王卷乐 曹晓明 田静 祝俊祥 李一凡 郭海会 周玉洁 柏中强 高孟绪 刘鹏 蒙古高原为亚洲内陆高原 东抵大兴安岭 西及阿尔泰山脉 北至萨彦岭 肯特山 雅布洛诺夫山脉 南界阴山山脉 包括蒙古全部 俄罗斯南部和中国北部部分地区 作为一个相对封闭的干旱 半干旱内 陆高原 蒙古高原的土地利用 / 覆盖的格局与变化对于揭示该区域乃至整个东北亚地区的资源 环境和生 态特征 促进该区域相关国家在资源开发利用 生态环境保护和区域可持续发展方面的国际合作具有重 要的现实和科学意义 分别采用基于像元的决策树分类法和面向对象的 ecognition 分类法 完成蒙古国中央省的分类实践 基于像元的 QUEST 决策树方法 一级类总体精度 74.8 Kpixel_2_I=.6 二级类总体精度 64.8% Kpixel_2_II=.53 面向对象 ecognition 分类法 一级类总体精度 74.% K2_I=.56 二级类总 体精度 7.5% K2_II=.56 对比表明 面向对象方法具有更好的适用性 并基于该方法完成蒙古国 2 年 万土地覆盖解译与制图 并于 23 年 8 月赴蒙古国开展实地调查验证 Xiao-ming CAO, Juanle Wang*, Xi Chen, Zhiqiang Gao, Fei Yang, Jiankang Shi, multiscale remotesensing retrieval in the evapotranspiration of haloxylon ammodendron in the gurbantunggut desert, China. Environmental Earth Sciences, 23, 69(5): , DOI:.7/s Juanle WANG, Jia SONG, Mengxu GAO, Lijun ZHU. Study on resources and environmental data integration towards data warehouse construction covering trans-boundary area of China, Russia and Mongolia. ISDE, 23. Zhu Junxiang, Wang Juanle*. Study on Grain for Green Project implementation effect monitoring based on high resolution image--a case study in Ansai County,Shaanxi Province,China. 23, THE GEOINFORMATICS 23 CONFERENCE, 2-25 June 23, Kaifeng, China 曹晓明, 陈曦, 王卷乐, 王权, 王珊珊. 古尔班通古特沙漠南缘非灌溉条件下梭梭蒸腾耗水特. 干旱区地 理,23,36(2): 田静, 王卷乐 *, 李一凡, 周玉洁, 郭海会, 祝俊祥. 基于决策树方法的蒙古高原土地覆盖分类研究 利用 98 年 -999 年 NOAA AVHRR NDVI-PathFinder 天合成遥感数据及 2 年 -22 年 MODIS 植被指数和地表温度数据集 基于像元二分模型反演得到了蒙古高原地表植被覆盖度 (FVC) 分析了蒙古 高原地表植被覆盖的时空变化特征 基于 Ts-NDVI 通用特征空间构建了稳定的干旱监测模型 以温度植 以蒙古国中央省为例. 地球信息科学学报,23 录用待刊 Cao xiaoming, Wang Juanle*. Drought monitoring in the Mongolian Plateau based on NDVI_Ts general space,98-22, 23, 9th Mongolia Plateau Conference, Ulan-Ude, Russia. 被干旱指数 (TVDI) 为基础探究了蒙古高原旱情的时空分布特征 84 85

46 ( 五 ) 地图学理论方法研究与制图 在地图图谱理论方法探索研究的基础上 本年度在国家自然科学基金 科技基础性工作专项项目等 的支持下 继续开展山地垂直带谱的研究 重点开展国家区划地图集 中华人民共和国行政区划变迁地 图集 中国近代地图志 中国自然疫源性流行病学地图集 环境变化制图 农业污染区划等图集的编研 工作等 基于垂直带的山体效应定量化研究 主要完成人 张百平 姚永慧 赵芳 张朔 齐文文 贺文慧 王婧 山体效应是陆地表层系统空间格局和动态变化的重要机理 对自然地理的基本格局等具有重要的控 制作用 山地 GIS 课题组通过分析不同尺度和地区的垂直带分布模型 研究垂直带分布的控制机制后发现 基面高度是影响山体效应大小的第一因子 并且在此基础上完成了山体效应的间接定量化 青藏高原与四川盆地的气温差 高原南部 / 横断山区域 VS. 四川盆地 左 45m 海拔高度上各 月的气温差 右 各月各海拔高度上的气温差 在深入研究山体效应的过程中 山地 GIS 研究组还发现在大陆尺度上 由边缘越往大陆内部 温度 增高的同时还伴随着变干的趋势 在山系或区域尺度上 自山体外缘向内部也存在相同的变化趋势 山 山体效应的实质是大地形引起的水热条件的再分配 所以 地形因素是基本要素 水热条件是次级 体效应的内涵不仅仅包含增温效应 还涵盖了气候干湿度的响应 所以 我们选用了降水来体现青藏高 要素 但是要进行山体效应的直接定量化 必须从温度 水分的再分配格局出发 确定由于高大山体或 原的干湿格局 利用青藏高原范围内的 4 个气象台站的观测资料修正了 TRMM 卫星估算数据的精度 台地山体效应作用的存在 导致的升温以及干湿变化的具体幅度 因此 山地 GIS 课题组分别从增温作用 减小了卫星数据在降水丰富和贫乏区域存在的低估 高估误差 减湿作用两方面 进行山体效应直接定量化研究 以修正的降水数据为基础 进一步证实了青藏高原多年平均降水的空间格局呈现自东南向西北递减 山体效应的增温作用表现为高大山体或高原面上的温度与其他区域同等高度的自由大气的温度高 自南向北逐渐减少的基本分布规律 也包括喜马拉雅山北坡雨影区 高原西北部寒旱核心的存在 此外 从而提高了高原上植被垂直带的生长高度 但由于气象观测台站稀少 气温资料极度匮乏 对其增温效 还提出了有关高原降水空间格局的一些新规律 包括阿里喀喇昆仑山少雨区 高原腹地相对湿润区 横 应难以进行深入研究 遥感技术的发展 特别是热红外遥感数据的出现 为高精度估算高原气温 揭示 断山脉中心相对少雨区等 对高原降水的格局有了新的认识和 高原的增温效应及其生态影响提供了可能性 首先 利用 2-27 年 MODIS 地表温度数据 37 个气 进步 青藏高原干湿格局是大气环流和地形结构共同作用的结 象观测台站数据和 ASTERGDEM 数据 使用地理加权回归分析方法 GWR 建立了地表温度与观察 果 降水空间格局充分体现了湿润水汽输送和地形因素的影响 气温的回归模型 根据该模型 对青藏高原气温进行了高精度估算 标准误差 RMSE 介于 雅鲁藏布江下游多雨区即是湿润水汽丰沛 地形利于水汽输送 其次 在青藏高原气温估算的基础上 通过与四川盆地 祁连山及外围山地对比研究 获得青藏高原增 的双重积极影响 成为高原上降水最丰沛 最湿润的区域 温的相对幅度 对青藏高原的增温效应进行了定量研究 研究结果表明 在海拔 45m 的高度 青藏高 山体效应机理研究的同时 继续搜寻文献资料和考察资料 原比四川盆地气温高 比祁连山高 等温线与 5 * 月的温暖指数均在 46- 等 扩充了全球山地垂直带数据库 目前 全球尺度的林线点 47m 的高度 为本区森林发育提供了很必要的温度条件 利用.6 / m 气温垂直递减率粗略计算 记录 8 条 树线记录 595 条 垂直带谱记录 533 条 以更丰富 与四川盆地相比 植被垂直带界限能够升高大约 m 这一差异直接体现了青藏高原巨大的增温作用 精确的垂直带数据为基础 继续探索半球尺度 大陆尺度 区 青藏高原多年平均降水量 mm 分布格局 并且能够据此定量化山体效应对植被垂直带高度的抬升幅度 获取每个区域的山体效应的量值 域尺度上 山体效应对山地垂直带界限高度的影响 不同尺度 注 ①多雨区 A 雅鲁藏布江大拐弯区域 ②相 对多雨区 B 高原腹地的羌塘高原 B2 祁连山南 上 山体效应对林线分布高度的作用具有区域差异 但是山体 坡 ③少雨区 C 喜马拉雅北坡雨影区 C2 阿里 喀喇昆仑山少雨区 D 青藏高原 寒旱核心 效应对林线分布高度的贡献率均超过纬度 经度或大陆度的影 D2 柴达木盆地及干旱区 ④ E 横断山中心相对少 雨区 响 姚永慧, 张百平 *. 基于 MODIS 数据的青藏高原气温与增温效应估算. 地理学报, 23, 68 (): 青藏高原 45 m 高度 7 月平均气温分布图 86 不同海拔高度上青藏高原 祁连山区及四川盆地 月 左 和 7 月 右 平均气温 Yao Yonghui, Zhang Baiping*. MODIS-based estimation of air temperature of the Tibetan Plateau. Journal of Geographical Sciences, 23, 23 (4):

47 Yao Yonghui, Zhang Baiping*.A Preliminary Study of the Heating Effect of the Tibetan Plateau. PLoS ONE. 23, 8 (7): e6875. Pang Yu, Zhang Baiping*, Zhao Fang et al. Omni-Directional Distribution Patterns of Montane Coniferous 齐文文, 张百平 *, 庞宇 等 基于 TRMM 数据的青藏高原降水的空间和季节分布特征 地理科学 23,33 (8): Forest in the Helan Mountains of China. Journal of Mountain Science, 23, (5): 孙然好, 张百平 地形和气候对中国山地森林带界线的影响 地理科学 23,33 (2): 张朔, 张百平 *, 姚永慧 等 山体效应对台湾常绿阔叶林分布上限的影响 山地学报 23,3 (5): 国家区划地图集编制与数据库建设 主要完成人 王英杰 成夕芳 朱澈 冯险峰 严虹 韩嘉福 李洪省 崔璟等 山地垂直带谱的高精度提取与坡向效应研究 主要完成人 张百平 姚永慧 庞宇 本研究属于科技基础性工作专项重点项目 本年度主要的研究进展包括 总体设计 根据 中华人民共和国国家区划地图集 编制与数据库建设的需要 从数据资料分析 山地垂直带谱结构及垂直带的分布高度在山体不同侧翼 图组设计与内容选取 数学标准 技术流程 编绘原则与要求 质量控制等九个方面开展区划地图集的 和坡向上具有很大的差异 传统的垂直带记录与研究较粗略和 总体设计研究 完成了总体设计书 离散 精度在 m 左右 影响到山地垂直带数字集成的有效 数据收集 整理与数据辞典建立 采集和收集了国家各专业的地理区划成果和数据 整理和集成各 性和构建分布模式的准确性 山地 GIS 研究组以贺兰山为研究 部门区划和综合区划等成果以及相关专题要素的资料 图件 历史数据 地图数据 照片以及遥感影像 区域 利用分辨率 2.5m 的 SPOT5 图像准确提取了山地植被信 数据等 已收集区划专题数据 4 余项 建立了地理区划数据辞典 息 并利用 :5 万 DEM 数据获取了山地坡向分布图 精确提 数据资料可用性研究 针对各类区划地图的图幅尺寸不一 尺度不同 难于进行数据之间的比较 取了贺兰山沿坡向变化分布的山地针叶林带 将原来的离散数 叠加和分析 以及同类区划地图和同种区划图 在分类体系 指标层次的详细程度 分界线的制图综合 概 据提升为连续坡向上的信息 并大大提高了垂直带分布界限海 括 程度 表示方法等方面存在不协调 不标准等问题 对已有成果的准确性 现势性 权威性进行评估 拔高度的精度 编写了数据资料可用性报告 通过归纳 整理提取出的植被垂直带的全坡向信息 可以 区划数据分类分级和指标体系研究 建立区划数据分类分级的体系结构 并研究各种区划的划分机 分别绘出贺兰山东 西坡山地针叶林带在全坡向的上边界和下 理和特点 梳理不同区划的指标体系 完成了区划专题数据库元数据规范和数据项规范 边界 可以发现两侧翼的针叶林带在阴坡 的上限高度 完成了 中华人民共和国国家区划地图集 总体设计书 征求意见稿 区划数据可用性报告 区 均高于阳坡 8 而下限高度均低于阳坡的高度 所以 划数据辞典 区划元数据规范 征求意见稿 和区划数据库建库规范 征求意见稿 等成果 阴坡山地针叶林带的分布范围大于阳坡的分布范围 且沿全坡 中国近代地图志 编研 向呈抛物线连续变化 充分体现了不同坡向上太阳辐射的差异 主要完成人 齐清文 姜莉莉 张岸 梁启章 梁迅 龚泽仪等 以及由此引起的温度 土壤和空间湿度的差异所造成的植被垂 直带的变化 贺兰山植被分布图 本项目属于科技部基础性工作专项项目 自 22 年 6 月正式启动以来 主要的研究进展如下 制定了科学 完善的项目总体实施方案 搜集 筛选和整理了大量的中国明 清 民国时期的古地 图及其文字说明资料 完成了对中国近代地图数据质量的评估和再利用价值的分析 完成了对地理资源 所图书馆内的中国近代地图数据的编辑 修复和数据库平台设计 中国近代地图志 将融地图集 地 图学史 地图大事记等多种成果集于一体 其目录包含 章地图志和 章考证分析 初步完成了中国明 清 民国三个时期编制的世界地图 天文图 中国疆域地图 江河地图 军事地图等的板块志编写和 一 图一志 编写 贺兰山东坡和西坡山地针叶林带上限和下限边界分布 88 89

48 坤舆万国全图 明 雍正十排皇舆全图 清 代表性论文 普查小区地类划分 城市 城镇 绿地 农田等 北京市 2 米 2 米人口格网 齐清文 梁迅 中国近代地图志海图篇编研初探 历史地理丛刊 陕西师大 24, 已接收 马晨燕, 张扬 对中国古代地图测绘政治依附性的评价 以明清时代地图测绘为例 测绘通报 已接收 24, 2 已接收 中国自然疫源性流行病学地图集 制图规范 基于人口普查小区的人口网格估算 主要完成人 余卓渊 王英杰 严虹等 主要完成人 余卓渊 王英杰 严虹 李鹏 石智杰等 在 2 年全国人口普查中 采集和建立了除西藏外的全国人口普查小区数据库 达到 65 万个普查 小区 每个普查小区的空间尺度达到 2 米 *2 米的精度 使我们国家在全国范围内的人口空间分布第 一次掌握了高精细尺度的数据 基于这些数据可以大大提高 5 米 *5 米 2 米 *2 米 米 * 米的人口格网数据的估算 本年度 研究组在第六次全国人口普查小区数据基础上 以北京市为例 进 行了三类人口格网估算的试验 具体包括 在人口普查小区和高分辨率遥感影像数据基础上 以普查小 区人口密度 普查小区面积为因子进行地域分类 把普查小区划分为城市高密度居住区 城镇居住区 城市绿地地区 农村居住区 工矿地区 耕地地区 林地地区 水域地区等 8 类 对普查小区人口密度 频度分布进行分析 对各种地类设定不同的权重系数 在每个格网单元中不同地类的普查小区进行加权 叠加分析 生成以北京市为例的人口格网数据 最后进行人口格网的精度评价 我国目前大多数自然疫源性疾病 尤其是流行趋势发生变化 新发突发的自然疫源性疾病 缺乏连 续 动态的时空分布地图 甚至对于其动物宿主和传播媒介的具体分布也不明确 极大地影响了疾病控 制策略的制定和相关传染病的防控 利用我国自然疫源地大量的调查与研究工作 积累不同时期重要自 然疫源地和自然疫源性疾病调查资料 编制 中国自然疫源性疾病流行病学地图集 具有重要应用价值 在图集编制中 针对自然疫源性疾病专题要素的类别 制订统一的自然疫源性疾病地图制图规范尤为重 要 研究团队在整理和收集了多种疾病健康类地图册和地图集设计编制规范 在普通地图 社会经济地图 新型多维地图等的图式规范 要素表达 数据符号 整饰方法等的基础上 制订了自然疫源性疾病单病 种地图符号类型 整饰要素 颜色模板等的设计规范 自然疫源性疾病流行病学信息表达图表符号及其 组合方案设计规范 地图图面组织基本设计规范 制订完成自然疫源性疾病流行病学图集整体地图制作 规范 为 中国自然疫源性疾病流行病学地图集 的编制奠定了技术基础 中华人民共和国行政区划变迁地图集 年 主要完成人 杨雅萍 杜佳 乐夏芳 朱莉娜 年中国人民共和国县级行政区划变迁图在国家科技基础条件平台地球系统科学数据共享平 台的长期支持下 已经完成了图集规范 数据的收集与处理 图集设计及编制 审校 本图集分为两部分 第一部分为历年县市分布图 标红区域为行政区划变迁地区 第二部分为历年行政区划变迁表 主要 包括县级行政单元名称 代码 变迁信息等内容 普查小区人口分布 9 普查小区人口密度直方图 9

49 949 年中国县市分布口分布 96 年中国县市分布图 利用 MODIS 数据采用半经验 经验方法分期得到了 年鄱阳湖叶绿素 a 浓度多元回归模型 并对 其结果进行了精度验证 最后得到了 年鄱阳湖叶绿素 a 浓度的时空分布 并对其时空变化规律和 影响因素进行了分析 研究成果获得全国首届 共享杯 大学生科技资源共享与服务创新实践竞赛优秀奖 2 年中国县市分布图 面向我国环境管理的环境变化信息集成与服务 主要完成人 王卷乐 宋佳 白燕 柏中强 郭海会 周玉洁 张永杰 曹晓明 陈艳华等 近年来 气候变化和人类活动对环境造成的影响越来越受到关注 如何将客观的环境变化信息直观 地表现出来 建立科学家与公众信息共享的纽带 是当前的迫切需求 本研究基于开放共享的 LANDSAT 遥感影像资源 利用遥感和 GIS 技术和手段 通过制图模式 反映我国一些环境敏感地区近 3 年来的变 化情况 利用遥感影像空间覆盖范围广 时间表达连续 直观性强的特点 本研究旨在产出通俗易懂而 又表现性强的系列地图 以期达到 所见即所得 的视觉效果 本研共设计 8 大图组 即人口环境总论 城镇化与城市扩张 湖泊环境变化 湿地环境变化 森林采伐保护与恢复 土地沙化与荒漠化及其治理 重大工程影响 自然灾害及其防治 在全国选择约 9 个热点地区 制作这些地区的环境变化遥感影像图 在 Adobe Illustrator 环境中完成遥感制图草图与图组汇编 并建立了相应的环境变化信息集成与服务系统 结合鄱阳湖地区的水体叶绿素浓度变化监测需求 通过鄱阳湖水体光谱信息实地采集 分析其实测光 谱特征 构建光谱指数 结合叶绿素 a 浓度实测数据 采用最小二乘方法 回归分析得到了敏感波段区间 92 王卷乐, 冉盈盈, 张永杰等 98 2 年鄱阳湖地区土地覆盖与景观格局变化 应用生态学报 23,24(4): 王卷乐, 胡振鹏, 冉盈盈等 鄱阳湖湿地烧荒遥感监测及其影响分析 自然资源学报 23,28(4): 张永杰, 王卷乐 *, 冉盈盈等 基于实测光谱分析和 MODIS 数据鄱阳湖叶绿素 a 浓度估算 长江流域资 源与环境 23,22(8):

50 郭海会, 王卷乐, 周玉洁 基于面向对象分类方法的鄱阳湖南矶山自然保护区烧荒信息提取 地球信息 科学学报 23 录用待刊 农业污染区划技术研究与制图 主要完成人 : 诸云强 杨飞 付强 周天墨 刘青松等 本研究属于环保公益重大项目 农业主要污染源产排污量削减技术评估与核算体系研究 的重要组 成部分 在已有农业面源污染要素时空规律分析的基础上 本年度重点开展农业污染区划指标体系及制 图研究 主要的研究成果如下 从农业源污染机理分析出发 选取自然 农业 社会经济要素作为农业源污染的一级区划指标 污 染基础条件指标 同时选取农业源主要污染物作为二级区划指标 污染特征指标 以反映农业源污 农业面源污染产污系列类型区划 农业面源污染排污系列类型区划 染的时空分异状态 在此基础上 分析其影响因素及其各要素的时空分布特征 进而构建农业源污染区 划指标体系 Fei Yang, Zhencheng Xu, Yunqiang Zhu* et al. 23. Evaluation of agricultural nonpoint source pollution 2 对各类指标进行综合评分 并采用空间自相关方法对指标的空间聚集性展开定量分析 与中国畜 牧业综合区划和中国综合农业区划进行叠置分析 得到 农业面源污染产排污一级分区 农业面源污 染产排一级分区如下图所示 共含十个区 体现出宏观尺度上孕育和产生农业面源污染的自然农业条件 的分异规律 3 依据污染源和污染物的污染总量和污染强度 以类型区划为主要表达方式 对我国农业面源污染 产排现状进行分区 区划过程中 根据不同污染指标的排放标准限值 利用污染源 污染物等标负荷方 potential risk over China with a Transformed Agricultural Nonpoint Pollution Potential Index method. Environmental technology. DOI.8/ 杨飞, 杨世琦, 诸云强等 中国近 3 年畜禽养殖量及其耕地氮污染负荷分析 农业工程学报.23,5:- 杨 飞, 吴 根 义, 诸 云 强 等 中 国 各 省 区 未 来 主 要 畜 禽 养 殖 量 及 耕 地 氮 载 荷 的 预 测 水 土 保 持 研 究.23,3: 周天墨, 付强, 诸云强等 空间自相关方法及其在环境污染领域的应用分析 测绘通报.23,:53-56 ( 六 ) 地学数据集成方法与共享服务 本年度 依托实验室的国家地球系统科学数据共享平台 973 计划资源环境领域项目数据汇交中心 等持续开展数据资源的汇交 整合集成 对外提供数据服务 为提升国家平台的能力 本年度重点加强 了标准规范 数据产品的精度评价及校正 以及基于云服务的 数据 - 模型 - 计算 一体化的地学科研信 息化环境研究 同时 针对国家主权安全需求 开展了钓鱼岛 南海周边信息的集成服务及空间情势分析等 为维护国家安全 保障海疆权益提供重要智力支撑 地球系统科学数据共享标准规范体系与数据分类 主要完成人 王卷乐 孙九林 诸云强 杨雅萍 林海 宋佳 杜佳 柏中强 高孟绪等 地球系统科学数据共享在国际 国内都有迫切的需求 由于地球系统科学固有的学科交叉性和综合性 自然 农业基础条件指标与中国综合农业 中国 畜牧业综合区划叠置 农业面源污染产排污一级区划 资源集成共享缺乏相应标准规范的现状 按照分层 分类原则 统筹设计 提出和构建了包括指导标准 法进行总量的分析 并根据不同污染指标等标负荷比进行区划划分 在进行总量和总强度的区划时 主 要采用等值图分级 重心曲线 类型分区等定量分析方法 最终形成 农业面源污染产污系列类型区 和 农业面源污染排污系列类型区划 等两大类 子类区划方案 94 如何建立科学 通用的数据标准体系是困扰该领域数据共享和服务的难题 针对地球系统科学多源数据 通用标准和专用标准三个层次的地球系统科学数据共享标准规范参考模型 完成主要顶层标准规范的编 制和应用 涵盖数据分类 描述 集成 建库 分发 运行服务和质量控制等环节. 这些标准规范不仅内 部一致 而且兼容国内外现有的相关标准规范 已经全面应用于地球系统科学数据集成与共享服务实践中 针对地球系统科学缺乏数据分类这一问题 首次建立了基于数据资源特征 以数据集为基本对象的 95

51 地球系统科学数据资源主分类与编码体系 基于圈层结构 学科类别 时空尺度 数据类型等多种辅助 分类体系 以及面向用户快速导航服务的数据资源导航分类体系 主分类体系呈扁平化布局 涵盖大气 陆地表层 典型区域 生物圈 冰冻圈 陆地水圈 人文因素 自然资源 海洋极地 固体地球 古气 候 / 古环境 日地空间环境 天文 遥感数据 分类目录包括 4 个一级类和 73 个二级类 研究成果 地 球系统科学数据分类与代码 作为国家标准已经在国家标准化委员会 23 年立项 一级类 二级类 大气 温度 降水 气压 辐射 电离层 云 水汽 蒸发 风 二氧化碳 甲烷 臭氧 NO2 温室气体 气溶胶 湿度 / 干燥度 大气污染 大气成分 陆地表层 基础地理 土地利用 / 覆盖 区划 地形 地貌 土壤 沙漠 湖泊 湿地 环境 污染 典型区域 青藏高原 黄土高原 寒区旱区 长江三角洲 黄河中下游 东北黑土区 新疆与中亚 南海及毗邻 海区 湖泊 - 流域 生物 植被 动物 细菌 生态系统 冰冻圈 冻土 冰川 冰 雪 Infrastructure of Earth System Science of China based on GeoNetwork. The 8th International Conference on Cooperation and Promotion of Information Resources in Science and Technology (COINFO 23), Wuhan, China, 22th 24th, October, 23. 王卷乐, 祝俊祥, 杨雅萍等 国外科技计划项目数据汇交政策及对我国的启示 科技资源导刊 23,45(2):7-23. 地球系统科学数据目录分类表 生物圈 Liu Peng, Wang Juan-Le* and Song Jia. Study on metadata interoperablility extension of Data Sharing ASTER-DEM 数据的精度评价及校正方法 主要完成人 程维明 赵尚民 张文杰 仝迟鸣等 DEM 数据是进行地形地貌研究的基础源数据 目前 精度最高 最常用的 DEM 数据是 ASTER GDEM-V2 数据 因此研究团队以黄土高原为例开展了 SATER-DEM 数据的精度评价及精纠正方法的研究 黄土高原地区 ASTER GDEM-V2 数据的水平精度分析 通过与 :25 万基础地理数据中的水系数 据进行对比 得出 ASTER GDEM-V2 在水平方向上具有比较好的精度 2 黄土高原地区 ASTER GDEM-V2 数据的垂直精度评价及校正 黄土高原地区 ASTER GDEM-V2 陆地水圈 地表水 地下水 水循环 径流 水利 水文 水系 水环境 水化学 数据的垂直精度校正主要通过 ICESat 卫星的 GLA4 数据完成 GLA4 数据是全球表面测高数据 多被 人文因素 人口 社会经济 区划 灾害 荒漠化 农业 / 农作物 酸雨 残留物 污染物 重金属 噪声 城市化 环境治理 水土保持 土壤侵蚀 森林砍伐与恢复 开垦 / 复垦 退耕还林 草 河道变迁 土地退化 环境变迁 用于进行地形 湖面 水面和森林树冠高度等方面的研究 它由一系列离散点组成 自然资源 自然资源 气候资源 动物资源 草地资源 森林资源 水资源 土地资源 农业资源 矿产资源 海洋资源 药物资源 旅游资源 能源资源 可再生资源 海洋极地 基础地理 海冰 潮汐 温度 盐度 CTD 叶绿素 浮游动物 浮游植物 细菌 微生物 海洋生 物 海洋化学 海洋物理 海洋生态 海洋初级生产力 海洋水产 海洋沉积 海岸带 陨石 极光 海平面变化 海洋调查 极地考察 极地大气 极地地球物理 极地生物 极地环境 极地地理 极 地地质 极地工程 极地冰川 固体地球 利用 GLA4 数据对黄土高原的 ASTER GDEM-V2 数据进行校正 通过与利用 GPS 方法获得的地面 高程值进行对比 结果如下所示 可以看出 经过 GLA4 校正后 数据的垂直精度具有了明显提高 经过 GLA4 校正的 ASTER GDEM 精度分析 m GPS 方法获取值 单位 米 原始 ASTER GDEM-V2 值 单位 米 经过 GLA4 校正后的值 单位 米 地震 地磁 地电 矿物 地质 岩石 重力 地球化学 地热 火山 古气候 / 古环境 古地理 古环境 古气候 古生物 古地磁 气候因子 气候变化 气候重建 物候 树轮 孢粉 湖泊沉积 碳同位素 稳定同位素 日地空间环境 卫星探测 电离层观测 太阳活动观测 太阳高能粒子通量 太阳高能粒子特性 灾害性空间天气事 件 空间目标及空间碎片 空间环境效应 宇宙线 宇宙噪声 天文 望远镜观测 光学天文学 红外天文学 亚毫米波和毫米波天文学 射电天文学 紫外天文学 X射线天文学 γ 射线天文学 天文探测 遥感数据 航片 卫星影像 雷达影像 景观照片 其他影像 地物波谱 地面验证信息 Cheng Weiming, Zhao Shangmin, Zhou Chenghu, Chen Xi. Topographic characteristics for the geomorphologic Wang Juanle, Sun Jiulin, Yang Yaping, Song Jia, Le Xiafang. A new approach to research data archiving for WDS sustainable data integration in China. Data Science Journal, 23(2): zones in the northwestern edge of the Qinghai-Tibet Plateau. Journal of Mountain Science, 23, (6): Juanle Wang, Jiulin Sun, Yunqiang Zhu, Yaping Yang. a study on the organizational architecture and standard system of the data sharing network of earth system science in china. Data Science Journal, 23(2):

52 全国 2-2 年逐月 km 分辨率气候要素数据集 主要完成人 杨雅萍 冯敏 杜佳 荆文龙 赵晓丹 乐夏芳 王俊玲等 荆文龙, 冯敏, 杨雅萍 一种 NCEP/NCAR 再分析气温数据的统计降尺度方法 地球信息科学学报 24 已收录 基于回归树模型建立 NCEP/NCAR 再分析资料气候要素与 NDVI DEM 以及地理位置之间的定量关 系 得到全国 2-2 年逐月 km 分辨率气候要素数据集 包括月平均气温 月平均降水 月平均相 对湿度 月平均日总辐射和月平均风速 Wenglong Jing, Min Feng, Yaping Yang, Heli Lu. Decade km resolution monthly temperature data for China. Geoinformatics 23, Kaifeng, China. 基于云服务的地学科研信息化环境 e-geoscience 研究与实践 主要完成人 孙九林 诸云强 陈报章 冯敏 袁文 宋佳 房世峰 张金区 潘鹏等 科学研究范式已经从经验 理论 计算范式发展到第四代的数据密集型范式 现代地学研究是典型 的数据密集型研究 具有明显的大科学特征并被赋予了更多的社会功能 迫切需要全球范围的跨学科 跨 区域 跨团队的科技资源共享和协同合作 为了满足这种需求 研究构建地学科研信息化环境 e-geoscience 是必然的选择 当前国内外对 e-geoscience 的研究才刚刚开始 在中科院科技领域云 地理资源所 一三五 战略科技计划项目 国家重点实验室自主部署项目等的支持下 系统开展了基于云服务的 e-geoscience 的 研究 取得了以下主要研究成果 系统分析了 e-geoscience 的内涵及其技术体系 提出设计了 e-geoscience 概念模型及其地学资 源信息流 研究识别现阶段 e-geoscience 的核心是地学各类科技资源 数据 模型 文献等 的一体化共 享与协同应用 25 年全国月平均气温数据集 25 年全国月平均降水量数据集 2 研究形成了可持续发展的 e-geoscience 数据资源整合集成机制与技术模式 以模型计算为核心 的数据自动匹配技术和动态数据集成技术 解决了地理空间模型服务接口规范和语义表达等关键技术 定义了地理空间处理调用中的交互规则和数据结构 以实现对异构地理空间处理模型的统一封装转换和 调用共享 3 设计了包含地学数据资源本质特征 形态特征 外延特征概念的陆地表层系统数据本体 初步 构建形成包含地质时代 历史朝代 重大事件等的时间本体和行政区划 自然地理要素等空间本体 实 现了基于语义的数据智能发现与自动推荐等技术 4 基于云服务技术 研发了地学科研信息化环境原型系统 实现了数据共享 模型共享 模型在 线计算 文献共享等功能 整合集成了一批陆地表层系 统数据资源及基础的模型工具 能够在多种应用终端为 地学科研人员提供服务 开展了 EASS 模型粒度化共享 基于 e-geoscience 的新疆融雪洪水预警预报等一系列的 23 年全国月平均日总辐射数据集 22 年月平均相对湿度数据集 开展了精度验证 利用随机选取的气象站点对资源环境数据集进行数据质量评价 评价结果精度较 高 气温 降水等逐月平均气候要素数据集均能够较好反应月际变化和空间分布特征 在此基础上完成 应用示范 研究成果 基于语义推理的陆地表层系统科学数据 发现方法研究 获得全国首届 共享杯 大学生科技资 源共享与服务创新实践竞赛优秀奖 e-geoscience 原型系统界面及多客户端应用模式 了 年逐月 4km 分辨率气候要素数据集 Fang, S., Xu, L., Zhu, Y., et al. An integrated information system for snowmelt flood early-warning based on 98 99

53 测与评价 水道 航道 安全 资源环境评价 南海断续线性质 水文环境监测与模拟 航线自动生成 internet of things. Information Systems Frontiers, 23, 5. Fang, S., Zhu,Y. et al., Climate change and the ecological responses in Xinjiang, China: Model simulations and 决策模拟系统等八个方面开展了一系列的研究工作 开展了周边国家和地区的海岸线遥感提取与类型分 data analyses, Quaternary International 析 海岸带开发利用遥感评估及开发利用空间模式提取等工作 编制了 中国南海主权态势演变图集 诸云强, 孙九林, 冯敏等. 论地学科研信息化环境. 中国科学院院刊, 23,28(4): 5-5. 形成了系列图件和建议报告 均被国家决策部门 军队和三沙市所采用 并与三沙市签订了战略合作协议 张鸣之, 诸云强, 罗德利等. 地质环境数据集成服务及其系统实现. 中国地质灾害与防治学报, 为西太地缘斗争和竞争合作提供了重要的技术和信息支撑 为维护国家安全 保障海疆权益提供重要智 力支撑 23 年获得 2 项省部级一等奖 23,24(3): 钓鱼岛及周边信息集成与服务 主要完成人 苏奋振 周成虎 高锡章 石伟 吴文周 张宇 朱良 平博等 根据特殊飞行器及地缘特性 设计特殊用途作业方案等工作 以甚高分辨率遥感数据为核心 解译 特定岛礁及特殊地物 集成多尺度多时期不同分辨率不同粒度数据 以特定坐标融合各方来源数据 以 特定要求构建综合数据库 以大区域背景为场景融合多方重要地表信息和特殊信息 以海陆岛一体化方式 可视化多终端协同可视化提供信息服务 为我国有关决策和行动部门提供了重要的技术和信息支撑 重要岛礁及重要地物解译 中国南海主权态势演变图集 发明专利申请 一种面向网络服务的基于浪花指数的海岛礁遥感影像镶嵌方法, 申请号或专利号 专著 中国南海主权态势演变图集 修订与送审 软件著作权 钓鱼岛及其海域信息管理系统 23SR6777 专著 周成虎, 苏奋振等著. 海洋地理信息系统原理与实践. 北京 科学出版社. 23 软件著作权 无人机信息管理系统 23SR67296 咨询报告 苏奋振, 周成虎, 石伟. 中科院专家关于加强南沙水道管控能力的建议 送国办 Wei SHI, Fenzhen SU, Ruirui WANG. 23. Location Analysis of Islands and Waterways Based on Islands 中国南海及周边空间情势分析与战略信息服务 主要完成人 苏奋振 周成虎 钱金凯 石伟 吴文周 左秀玲 方月 杨娟 张君珏 宋阳 张宇 王文月 邱新宇 苏伟光 平博等 Spatial Interaction Model. 23 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. Wei SHI, Fenzhen SU, Ruirui WANG.23.Optical and SAR Image Registration based on improved nonsubsampled Wavelet Transform for Sea Islands. ACTA OCEANOLOGICA SINICA 该区域是我国及亚洲和世界重要的战略通道 而且是我国重要的能源接续区与地缘问题的多发区 研究组获取并分析了区域资源环境和战略目标的状态和发展态势 从空间情势专题地图集编制 岛礁监 Su Weiguang, Su Fenzhen, Zhou Chenhu.23. Virtual Satellite Construction and Application for Image Classification. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

54 四 学术交流与活动 Vern Singhroy 教授是加拿大遥感中心高级研究科 学家 国际宇航大学教授 新不伦瑞克大学和麦克马 斯特大学的兼职教授 加拿大太空局 RADARSAT 星 一 石坚论坛 第十八讲 - 第二十三讲 群计划首席科学家 国际科联自然灾害减灾专家组成 员 担任加拿大太空局 IEEE 地球科学与遥感学会 石坚论坛第十八讲 国际摄影测量与遥感协会 国际地质科学联盟空间 23 年 4 月 23 日下午 资源与环 研究委员会等重要组织的高级顾问 他是加拿大遥感 境信息系统国家重点实验室石坚论坛第 协会金质奖章 伊丽莎白女王钻石庆典奖章获得者 8 讲顺利举行 本次论坛由岳天祥研究 Singhroy 教授作为雷达遥感和高光谱遥感专家 长期 员主持 来自瑞士联邦理工学院 ETH 从事遥感在地质灾害监测 矿产油气资源开采 环境资源评价 地质调查和行星探测等方面应用的研究 的 Wolfgang Kinzelbach 教授为大家做了 工作 曾担任 Canadian Journal of Remote Sensing 杂志主编 发表学术文章 3 余篇 撰写主编遥感方 一场题为 Uncertainty analysis of water 面专著 4 本 resources management models 的主题报 加拿大在雷达遥感技术处于国际前沿水平 Singhroy 教授是负责发展加拿大雷达遥感技术和应用的 告 首席科学家 在本次报告中 Singhroy 教授首先简要介绍了雷达遥感的基本原理和现今主要的雷达卫星系 Wolfgang Kinzelbach 博士 瑞士理 统 并着重介绍了加拿大 RADARSAT 星群计划的组成 RADARSAT-2 卫星的轨道和数据参数 接下来 工大学终身教授 现任瑞士理工大学环境工程研究所所长 ETH 研究委员会委员 NEAT 隧道洛伊恩贝 Singhroy 教授从北极冰川监测 目标识别 海洋溢油监测 地物分类 矿产调查 农业监测 以及滑坡 格 Leuenberger 委员会委员以及 GSF BRGM 和 PSI 组织的学术顾问 Wolfgang Kinzelbach 教授长期从 火山 地震 洪水等自然灾害监测方面介绍了雷达遥感的应用实例 报告结束后 与会老师和同学踊跃提问 事水资源管理 污染控制 核废料隔离与修复等方面的水文传输过程研究 特别是干旱和半干旱地区的 与 Singhroy 教授在极化雷达干涉测量技术 雷达遥感在各应用领域涉及的关键技术和方法以及雷达遥感 水资源可持续模拟与管理 Wolfgang Kinzelbach 教授在地下水水力学 地下水水环境以及地下水模型等 的局限性和应用安全性等方面展开了充分的讨论 拓宽了与会老师和学生的视野 取得了良好的学术交 学科具有很深的造诣 近年来 他针对干旱区盆地地下水资源特点 开发了地下水管理 SimSalinI- 软件 流效果 平台 他在 Journal of Fluid Mechanics,Water Resources Research 等国际著名刊物上发表学术论文 多篇 曾获得卡尔斯鲁厄大学 Ehrensenator Huber 奖 欧洲 Förderpreis 柯尔柏基金 联邦政府研究部软件奖和欧 洲地球物理学会 Henry Darcy 奖章 Wolfgang Kinzelbach 教授精通中文 英文和德文等多国语言 与中国 同行有着广泛的合作 在本讲座中 Wolfgang Kinzelbach 教授介绍了水资源管理模型中不确定性因素的来源 指出应该为 石坚论坛第二十讲 23 年 5 月 28 日下午 资源与环境信息系统国 家重点实验室石坚论坛第 2 讲顺利举行 来自美国德 克萨斯州立大学 (University of Texas at Dallas) Daniel A. 决策者提供给定误差范围的预测结果 通过列举地下水保护区设计和焉耆盆地水资源管理这两个案例 Griffith 教授作为此次主讲嘉宾 做了题为 Eigenvector 阐述了基于贝叶斯方法的参数不确定性和不同情景下的水资源管理模型的不确定性的量化 缩小方法 Spatial Filtering: motivation, conceptualization, 案例一证实了采样点观测数据可以缩小参数不确定性 基于参数先验分布和采样点观测值的贝叶斯方法 可以得到参数的最可能取值 从而缩小参数不确定性 案例二介绍了贝叶斯方法在耦合模型不确定性量化 缩小中的应用 贝叶斯方法以拉丁超立方体抽样获得的观测数据时间序列为约束条件 基于 ESMDAEnKF 算法和 ESMDA-USRF 算法 以先验参数分布及它们的估计不确定性为初值 假定参数相互独立 根据参数的校正协方差矩阵迭代计算参数联合分布集合 得到不确定性相对较小的后验参数集合 石坚论坛第十九讲 mathematics, and applications 的主题报告 本次论坛 报告由王劲峰研究员主持 Daniel A. Griffith 是 Ashbel Smith 教授 现就职于 美国德克萨斯州立大学经济政治政策学院 地理学顶 尖学术期刊 Geographical Analysis 编辑 国际地理 学会系统建模委员会委员 美国统计协会研究员 德国马普学会人口研究所的访问学者 富布赖特研究员 古根海姆研究员 纽约科学院院士 空间计量经济学协会的创始会员之一 北美区域科学委员会前任会长 23 年 4 月 26 日上午 石坚论坛第 9 讲顺利举行 来自加拿 大遥感中心的 Vern Singhroy 教授为大家做了一场题为 Advanced SAR Application in Canada 的主题报告 在 25 年到德州达拉斯大学任教前 他曾在瑞尔森科技大学 SUNY/Buffalo 大学 迈阿密大学任教 还 曾在美国俄勒冈州立大学 鹿特丹大学 罗马大学 剑桥大学任客座教授 Daniel A. Griffith 在大学主讲 本次论坛由兰恒星研究员主持 2 3

55 过的课程有空间统计 地理信息科学的研究与设计 数理统计 空间数据组织和概念等 主要研究领域 包括空间统计 空间计量经济学 应用统计 已出版 7 本专著 发表 2 余篇论文 报告中 Daniel A. Griffith 教授首先介绍了空间自相关性普遍存在的现象 并以生动形象的案例 对此进行了说明 指出了空间自相关性存在的两种基本模式 即 Spatial interaction (direct dependency) 和 Spatial distribution (underlying common factor) 空间自相关性的存在 对传统统计方法是一个挑战 Griffith 教授在介绍了空间自相关性有关问题的背景之后 从概念 数学推导 估计量的特性以及与空 间自回归模型的对比研究等方面充分介绍了 Eigenvector Spatial Filtering (ESF) 方法 ESF 方法通过生成 synthetic 代理变量 从空间邻接矩阵提取特征向量的线性组合 然后添加此代理变量作为模型设定的控 制变量 此控制变量的单个特征向量可分离的空间格局 识别和分离地理观测值之间的随机空间依赖 因此 允许空间分析处理地理观测值为独立观测值 同时 ESF 方法可以得出总体参数的无偏估计 并 可以得到与其他估计方法 (OLS 和 GLS) 相比更优的估计值 最后 通过一系列案例研究结果 说明 ESF 比空间自回归模型存在多方面的优势 Daniel A. Griffith 教授的报告发人深思 提出了一种处理空间数据的新思路 多位研究人员和研究生 就该方法的核心思想与应用方面的问题与 Daniel A. Griffith 进行了深入交流 石坚论坛第二十一讲 石坚论坛第二十二讲 23 年 8 月 3 日下午台湾大学地理环境资源学 系孙志鸿教授作主题为 可持续发展时空资讯平台 的石坚论坛报告 本次论坛由苏奋振研究员主持 孙志鸿教授长期从事地理资讯技术与应用研究 992 年参与台湾大学全球变迁中心组建 年主持全球变迁研究中心数据库建设 998 年任全球 变迁研究中心主任 推动永续发展的观念与研究 将 知识管理技术应用于永续发展和全球变迁决策支援上 年任台湾永续发展研究推动委员会委员兼执 行秘书 年担任台湾防灾科技计划救灾资讯 系统的规划与推进工作 将 GIS 应用于防救灾研究与应用 28 年受邀担任财团法人台湾地理资讯中心 董事长 协助推进台湾国土资讯系统第二期的发展 报告中 孙志鸿教授从人类面临的重大挑战开始 针对地理资讯科学的发展 云端运算的发展 可 23 年 6 月 5 日上午石坚论坛由 持续发展时空资讯平台的研发等几个方面进行了详细介绍 孙教授指出 可持续发展时空资讯服务的技术 香港理工大学史文中教授主讲 主题 原理是把学科里的知识通过标准形成大的知识库 目标是未来世界的每个个体都可以方便的利用服务建立 为 Principle of Uncertainties in Spatial 和提取资讯 除此之外 孙教授用印尼总统利用 GIS 提高工程透明度从而成功治理印尼国内贪污的例子指 Data and Spatial Analyses 本 次 论 坛 出时空资讯服务之于政府决策的意义 在接下来的报告中 孙教授重点介绍了团队建立的 MAKOCI 地理 由苏奋振研究员主持 资讯云端服务平台 不同的用户可以通过该平台整合国土资讯系统网路服务 学术界模型库以及地理资讯 史文中教授现为香港理工大学土地 产业的系统组建开发 从而推动地理资讯的云端服务 孙志鸿教授强调可持续发展时空资讯平台 能够让 测量及地理资讯学系教授 地球资讯科 决策者掌握国土的过去 现在与未来 提升空间决策的品质 报告会后 多位研究人员就 MAKOCI 平台 技研究中心主任 武汉大学 - 香港理工 的建立和发展等问题与孙教授进行了深入交流 大学空间信息联合实验室主任 已在国 内外发表学术论文 38 余篇 8 余篇被 SCI 检索 出版专著 余部 史文中教授曾在德国 荷兰 澳 大利亚以及香港和中国内地从事 GIS 和遥感方面的研究工作 目前的研究领域包括 空间数据质量与不 确定性理论 高分辨率卫星影像处理技术 三维及动态 GIS 数据模型 虚拟现实 GIS 设计与应用 GIS 与遥感集成等 史文中教授曾任香港地理信息系统学会主席 国际摄影测量与遥感学会第二专业委员会 主席 还担任多篇国际学术期刊的编委 如 IJGIS 是中国内地 多所大学和科研院所的客座教授 荣誉教授或合作博士生导师 石坚论坛报告中 史文中教授从不确定性研究在现实应用中的必要性开始 针对从确定性到不确定 性的 GIS 表达 从静态数据不确定性建模到动态空间分析 从空间数据不确定性建模到空间模型 从不 确定性描述到空间数据质量控制几个方面进行了详细介绍 列举了其团队在边界控制研究方面 空间数 据不确定性建模 不确定性质量评估系统 SDQ 等方面的研究进展 史文中教授最后总结了不确定性研究 的前沿科学问题以及不确定性在空间数据和空间分析建模中的原则和需要突破的问题 多位研究人员就 4 不确定性的模糊表达以及不确定性建模方法的核心思想与应用等问题与史教授进行了深入交流 石坚论坛第二十三讲 23 年 9 月 7 日 下 午 资 源 环 境 信 息 系 统 国 家重点实验室石坚论坛第 23 讲顺利举行 本次论坛 邀请了来自中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的 李新研究员给大家详细介绍了黑河生态水文遥感试验 (HiWATER) 报告题目为 黑河流域生态 - 水文过程 综合遥感观测联合试验 本次论坛由岳天祥研究员 主持 李新研究员是我国杰出青年基金的获得者 主要 从事陆面数据同化 遥感和 GIS 在水文水资源与冰冻 圈科学中的应用研究 研建了在国内外有广泛影响的 中国冰冻圈信息系统和青藏铁路信息系统 在国内率 5

56 先开展陆面数据同化研究, 实现了我国第一个大尺度陆面数据同化系统 ; 开展流域集成研究, 建立了数 字黑河流域, 设计并组织实施了黑河综合遥感联合试验 (WATER) 和黑河生态水文遥感试验 (HiWATER) 目前已主编国际期刊专刊两期, 发表学术论文 27 多篇, 专著 6 部, 其中 75 篇被 SCI 收录, 并被 SCI 引 用 74 多次 ; 中文论文引用超过 36 次 曾获第七届 全国青年地理科技奖, 中国科学院杰出科技 成就奖 ( 青藏铁路工程冻土路基筑路技术与示范工程建设研究集体 ), 甘肃省科技进步一等奖和二等奖 报告会上, 李老师详细介绍了 HiWATER 的由来, 黑河流域生态 - 水文过程综合遥感观测联合试验 ( 简称 黑河生态水文遥感试验, 英文名称 Heihe Watershed Allied Telemetry Experimental Research, 简 称 HiWATER), 是以黑河流域已建立的观测系统以及 27 ~ 29 年开展的 黑河综合遥感联合试验 成果为基础, 联合多学科 多机构 多项目的科研人员, 于 22 ~ 25 年在黑河流域开展的卫星和航 空遥感及地面观测互相配合的多尺度综合观测试验 试验的目标是显著提升对流域生态和水文过程的观 测能力, 建立国际领先的流域观测系统, 提高遥感在流域生态 - 水文集成研究和水资源管理中的应用能力 李老师的报告首先介绍了从 WATER 到 HiWATER 的试验概貌, 并进一步通过具体的案例演示, 详细介绍 了如何捕捉异质性, 度量代表性误差实现尺度上推的科学研究方法 报告还展示了 HiWATER 在 22 年 的研究成果, 以及 23 年的观测计划 李老师指出, 未来希望能将综合观测数据和遥感产品用于黑河上 游寒区分布式水文模型 中游地表水 - 地下水 - 农作物生长耦合模型 下游生态耗水模型, 从而实现通过 实证研究提升遥感在流域生态 - 水文集成研究和水资源管理中的应用能力 经过长达 2 个多小时内容丰富的精彩报告, 台下听众收获颇丰, 踊跃提问, 就异质性 不确定性分 析研究 野外台站站点设置以及仪器设备运行管理 野外考察实务操作等问题与李新老师进行了深入交流 ( 二 ) 实验室邀请的国内外学者报告 汶川地震灾区大规模滑坡泥石流遥感调查研究现状学术报告 23 年 4 月 9 日 王猛, 四川遥感中心水工环地质遥感应用部部长 刘彬 / 梁京涛, 博士 Uncertainty in spatial and spatial-time data analysis: what can Bayesian Hierarchical Modelling do for us? 23 年 5 月 7 日 Bob Haining, Professor of Human Geography, Department of Geography, University of Cambridge; the research mainly on methodologies for spatial data analysis with applications in health services research, the geography of crime and economic geography. Remote Sensing and Predictive Soil Mapping In Canada 23 年 5 月 27 日 Dr. Geng Xiaoyuan, 984 年本科毕业于沈阳农业大学土壤学专业,987 年在中科院获生物地球化学专业硕士学位 ;29 年在加拿大卡尔顿大学攻读地球空间信息学专业博士学位 987 年 ~993 年在中国 科学院沈阳应用生态研究所工作 ;994 年 ~2 年在加拿大阿尔伯塔大学任研究助理和讲师, 期间担任过加拿大阿尔伯塔省政府顾问和加拿大遥感中心遥感专家职务 ;23 年起就职于加拿大农业部科技局, 任土壤科学家 地理空间分析专家等职务 主要研究方向包括土壤信息系统与土壤数据更新 地理空间信息集成与农业应用, 水土资源管理和定量遥感等 近年来, 主要致力于加拿大土壤信息系统 (CanSIS) 的研究和实践, 建立和更新加拿大国家土壤数据库, 进行土壤资源信息的采集 处理 分发和应用等, 为加拿大土壤信息系统 (CanSIS) 的建立和加拿大数字土壤工作做出了突出贡献 共发表 余篇 SCI EI 检索研究论文 先后主持多项科研项目, 包括由加拿大空间局资助的研发项目 地理空间信息集成及其在干旱 农作物和土壤管理方面的应用 ( 首席研究员 ), 基于土壤景观数据库的加拿大土壤属性栅格化制图研究开发项目 ( 第一负责人 / 项目组组长 ), 开放地理空间协会 (OGC) 网络处理服务 (WPS) 模型和系统原型研发项目 ( 主要研发者 ) 25 年 26 年获加拿大农业部杰出表现奖, 攻读博士学位期间获加拿大卡尔顿大学 Jack F. Fleming 奖 Ecosystem processes at the watershed scale: Patterns and co-evolution of forest hydrology, ecology and geomorphology in mountainous environments 23 年 6 月 2 日 Lawrence E. Band 教授为北卡罗来纳大学教堂山分校地理系 Voit Gilmore Distinguished Professor 及北 卡罗来纳大学环境研究所所长,22 年入选中科院 国际人才交流计划, 成为中科院地理资源所外国 专家特聘研究员 L. Band 教授长期从事于水文学 生态学 GIS 和 RS 在流域生态水文耦合模拟方面的 应用研究, 是早期流域生态水文模型研究的倡导者和开拓者 首次提出基于等级理论表达流域空间异质性, 在不同的等级尺度上刻画不同的生态水文过程, 建立详细描述生态系统碳循环 养分循环及其与水循环 相互作用过程与机制生态水文模型, 开拓了水文学与生态学耦合研究 曾任 AGU 地表水水文学委员会主 席 (2-23), 国际期刊 Water Resources Research 的地表水水文学 Deputy Editor(2-24) 美国环境公共健康跟踪 (EPHT) 项目 23 年 6 月 3 日 付品德, 美国 Esri( 环境系统研究所公司, 全球最大的地理信息系统软件商 ) 应用开发部项目主 管和高级工程师, 国际华人地理信息科学协会 (CPGIS) 现任主席, 哈佛大学扩展教育学院 加州大学 Riverside 分校 Redlands 大学和河南大学兼职教授 他的专长是把地理信息系统与互联网结合起来, 建 设电子政务项目 他主持设计和参与开发了诸多美国联邦级 州级 市级的大中型的 基于地理信息系 统的电子政务项目, 其中一些项目获得美国技术委员会颁发的优秀政务奖和 Esri 国际用户大会特殊成就奖 代表著作 万维网地理信息系统 被美国诸多大学选为教材, 并被翻译为中文和俄文 Computational Analysis and Modeling of Geographic Mobility 23 年 7 月 2 日 郭殿升, 美国南卡罗来纳大学地理系副教授 996 年毕业于北京大学获学士学位,999 年毕业于中 科院地理资源所获硕士学位,23 年毕业于美国宾州州立大学获地理学博士学位 研究兴趣包括地理数 据挖掘 时空可视化分析等 6 7

57 National Agricultural Statistics Service & Area Frame Sampling Process 23 年 7 月 9 日 Dr. Zhengwei Yang is IT Specialist in US National Agricultural Statistics Service. He holds a Ph.D. in Electrical Engineering and is the recipient of the 2 USDA Secretary s Honor Award for Excellence. Dr. Yang's research interests include remote sensing methods and GIS technology and their application in agriculture. His work spans conceptual, theoretical and application research as well as system development. Spatial Statistical Methods for Remotely Sensed Data 23 年 8 月 8 日刘德胜博士, 现任美国俄亥俄州立大学地理系与统计学系副教授 于 2 年在武汉大学获学士学位, 24 年和 26 年在美国加州大学伯克利分校分别获得硕士及博士学位 研究兴趣包括遥感方法与应用 环境与空间统计分析 土地利用与土地覆盖变化 GIS 与空间分析等 在遥感 GIS 统计及生态学领域发表了 3 余篇学术论文 刘德胜博士曾获美国地理学会遥感专业委员会最佳论文奖 美国摄影测量与遥感学会 Robert N. Cowell 奖 美国国家航空航天局地球系统科学奖学金 及俄亥俄州立大学 LA Brown 奖 Publishing in Major International Geography Journals 23 年 9 月 6 日 Professor Stanley D. Brunn, 俄亥俄州立大学博士, 现任美国肯塔基大学地理系教授 研究兴趣广泛, 包括 : 政治地理 社会地理 城市地理 未来地理 信息通讯 环境地理 地理学史 写作与编辑等 有丰富的编辑工作经验 : 年任 The Professional Geographer 编辑, 任 Annals of the Association of American Geographers 编辑, 曾撰文 Academic Publishing ( 附件 ), 编辑专著 余本 Bayesian area-to-point kriging with expert elicitation of a prior for the point support variogram 23 年 月 22 日 Gerard Heuvelink 博士是世界土壤信息中心 (ISRIC World Soil Information) 计量土壤学与数字土壤 制图领域的高级研究员, 同时也是荷兰 Wageningen 大学环境科学学院的副教授 他在博士期间就开始从 事空间数据不确定性及误差传递模型研究, 经过多年的工作现已发表了 25 余篇关于地统计 空间不确 定性分析和计量土壤学的相关论文和著作 论文具有较高引用率, 其中多篇论文被评为期刊年度最佳论 文 Gerard Heuvelink 博士曾在六个欧洲研究项目 ( 如,UNCERSDSS, HarmoniRiB, Intamap, UncertWeb) 中担任过主席或成员, 同时还是 European Journal of Soil Science 和 Spatial Statistics 的副主编,Geoderma, Environmental and Ecological Statistics, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 和 Geographical Analysis 等杂志的编委, 并在多个与 GIS 与 Spatial accuracy 相关的国际会议中出任指导委员会成员 未来十年中国面临的国际环境 23 年 月 22 日 阎学通教授是资深国际关系问题研究专家, 是中国国际关系学界倡导科学方法论和预测国际形势的著名学者 他著述丰厚, 观点独到 其中 999 年 国际形势与台湾问题 获北京市优秀报告一等奖, 28 年 中国崛起国际环境 获北京市优秀报告一等奖,23 年 中外关系鉴览 95-25: 中国与大国关系定量衡量 获教育部第六届科学研究优秀成果二等奖等 本次学术沙龙活动由联合科技部欧亚系统科学研究会 国际欧亚科学院 ( 中国 ) 共同组织, 旨在通过多学科专家学者的互动交流, 从不同视角探讨最近的将来中国面临的复杂国际环境和应对策略 ( 三 ) 主办 / 协办学术会议 23 年, 实验室成功承办了 次国际学术研讨会, 次国际培训班,2 次学术论坛 ; 参与策划与协办了 5 次国内外学术会议 第 4 期 GIS 技术沙龙 23 年 3 月 4 日, 由与北京掌城科技有限公司联合举办的 GIS 技术沙龙 ( 第 4 期 ) 在北京掌城科技有限公司举行 沙龙主题为 交通信息采集与服务新技术 实验室陆锋研究员 万庆研究员及其十余位科研人员 博士后和研究生, 掌城公司二十余位研发工程师参与了此次沙龙活动 北京掌城科技有限公司是北京千方科技集团有限公司控股公司, 中关村智能交通产业联盟理事单位 掌城科技以提高公众出行效率, 创造美好出行体验为使命, 致力于成为国内最优秀的出行信息服务提供商 掌城科技研发的 掌城路况通 占据国内路况类软件产品市场的 65% 中国卫生信息学会卫生地理信息专业委员会成立大会 23 年 4 月 24 日, 在中国卫生信息学会 中国科学院地理科学与资源研究所 的共同支持下, 中国卫生信息学会 - 卫生地理信息专业委员会 ( 以下简称专委会 ) 成立大会在北京会议中心顺利召开 国家卫生与计划生育委员会统计信息中心副主任胡建平研究员 中国疾病预防控制中心信息中心主任马家奇研究员 寄生虫病预防控制所所长周晓农研究员等 6 人参加了此次成立大会 胡建平副主任作为中国卫生信息学会领导向大会致辞, 周成虎副所长作为专委会依托单位领导向大会致辞, 陆锋常务副主任代表与环境信息系统国家重点实验室做重要发言 8 9

58 大会进行了专委会常务委员 主任委员和副主任委员的选举 通过委员无记名投票 中科院地理所 京师范大学地理科学学院副院长汤国安教授和龙毅教授 地理资源所副所长 资源与环境信息系统国家 王劲峰研究员 中科院遥感与数字地球研究所曹春香研究员 北京市疾控中心主任曾晓芃研究员等 2 人 重点实验室主任周成虎 地理所资深地图专家刘岳研究员和梁启章研究员 国家重点实验室副主任 地 当选为专委会首届常务委员 在常务委员中 庄大方研究员当选为主任委员 马家奇研究员 周晓农研究员 图室主任王英杰研究员 重点实验室副主任苏奋振研究员 地图室齐清文研究员 冯险峰副研究员 成 王五一研究员 军事医学科学院微生物流行病所所长曹务春研究员等 8 人当选为副主任委员 由主任委 夕芳 张忠 朱策高级工程师等相关科研人员参加了研讨会 研讨会由高俊院士主持 周成虎研究员致开幕辞 并对与会专家的到来表示感谢 并简要介绍召开此次研讨会的背景和意义 员提名 常务委员表决通过任命王勇博士为秘书长 专委会讨论通过了 中国卫生信息学会卫生地理信息专业委员会管理办法 和 中国卫生信息学会 随后 王英杰研究员 齐清文研究员 苏奋振研究员和李洪省博士分别作了题为 新一代国家大地图集 卫生地理信息专业委员会 23 年度工作计划 并一致认为专委会的成立 将不断促进地理信息科学 的设计与实践 中国近代地图志 编研进展 中国南海主权态势演变图集 编研进展 和 空间信息技术等在卫生领域的深入应用 推动卫生地理信息应用的推广 促进各单位的合作和共同发展 网格地图模型及其应用 的报告 各报告均从总体思路 工作设想 相关进展和研究成果等方面展开 为我国卫生事业的发展提供强有力的支撑 并结合有关工作提出了现代地图学发展的有关思路与想法 江东副主任主持 开展了专委会首次学术汇报 王五一研究员总结了医学地理与监测信息系统的现 与会专家在听取报告后 对地图室在新形势下就地图学发展及地图集编研展开的工作和成果给予了 状与发展历程 葛淼研究员及其团队介绍了健康人医学参考值的地理分布规律和重金属与人类健康关系 充分肯定 认为其顺应了新时期国家大地图集的需求 有助于推动地图学学科发展 并就地图学学科发 的探讨 江苏省血吸虫病防治研究所的杨坤副研究员以实例介绍了地理信息系统中寄生虫病防治研究中 展的前沿问题及趋势等展开了深入的讨论和交流 的应用 王劲峰研究员介绍了 地理探测器 原理和应用 以及 一点代面 SPA 模型及北京大气污染 估算的研究成果 与会委员与各位汇报人进行了积极 热烈的讨论 促进了各方在卫生地理信息应用方 最后 高俊院士对研讨会进行总结 提出了 四个一半 的地图集编研工作思路 并鼓励在后续的 大地图集编研过程中继续开创新模式 面的了解与共识 最后 专委会主任委员庄大方研究员对本次大会的成立进行了总结性发言 同时感谢各位专委会委 员的信任 承诺为卫生地理信息专业委员会尽自己最大的努力为大家服务 为大家提供一个良好的学术 交流平台 地图学发展与新时期国家大地图集编制 研讨会 23 年 5 月 23 日上午 第六届学术委员会第二次会议暨 地 图学发展与新时期国家大地图集编制 研讨会在地理资源所顺利召开 解放军信息工程大学高俊院士 地理资源所孙九林院士 武汉大学资源与环境科学学院院长刘耀林教授 台湾大学孙志鸿教授一行 南

59 第六届学术委员会第二次会议 第一届 地球系统科学数据论坛 23 年 5 月 24 日 第六届学术委员会第二次会议在中科院地 23 年 6 月 6-7 日 第一届 地球系统科学数据论坛 以下简称 论坛 英文简称 GeoData 理资源所隆重召开 参加会议的有 实验室学术委员会主任徐冠华院士 副主任杨元喜院士 学术委员 Forum 在甘肃兰州顺利召开 论坛由国家科技基础条件平台 地球系统科学数据共享平台及其牵头单位 高俊院士 童庆禧院士 孙枢院士 李小文院士 胡敦欣院士 孙九林院士 科技部基础研究管理中心 中国科学院地理科学与资源研究所主办 地球系统科学数据共享平台寒区旱区科学数据中心及其承担单 二处杨晓秋副处长 科技部国家遥感中心李加洪总工程师 国家自然科学基金委地学部宋长青副主任 位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所承办 共有来自国家科技基础条件平台承担单位 科研机构 冷疏影处长 中科院前沿科学与教育局刘桂菊副局长 侯宏飞处长 中科院地理资源所葛全胜所长 高 高等院校 公司企业 民间组织的 35 个单位 4 多名代表参加了本次论坛 星副所长 所长助理王绍强研究员 以及实验室的职工和学生 论坛是在国家持续推进科学数据共享 国家平台进入运行服务阶段的新局面 全球变化 地球系统 会议开幕式由高星副所长主持 葛全胜所长致欢迎词 科技部国家遥感中心李加洪总工程师 基金 委地学部宋长青副主任 院前沿科学与教育局刘桂菊副局长分别作了热情洋溢的讲话 创新研究和生态文明建设的新要求以及大数据 云计算技术蓬勃发展的新形势下 为了共同探索和促进 地球系统科学数据共享的健康 持续发展而设置的 计划每 2-3 年举办一次 实验室工作汇报由徐冠华院士主持 实验室主任周成虎研究员从承担科研任务 科研成果统计 主 要研究进展 队伍建设与人才培养 对外开放与合作交流等几方面向学术委员会详细汇报了实验室近三 年的发展情况 并介绍了未来两年的实验室工作规划 杨元喜院士主持了学术报告环节 分别由实验室青年科研骨干裴韬副研究员 诸云强副研究员做学 术报告 裴韬副研究员以 时空点过程的模式挖掘 为题 介绍了由他负责的研究小组近年来在时空点 过程分解理论和点过程动态模式挖掘方面的主要研究进展 诸云强副研究员的报告题为 基于云服务的 地学科研信息化环境研究 系统介绍了他所在研究团队近年来针对构建地学科研信息化环境 e-geoscience 所面临的几方面关键问题 开展了一系列基于云服务的 数据 - 模型 - 计算 一体化共享的科研工作 并 取得了全面的进展 实验室学术委员们及其他到会专家针对实验室主任的工作汇报和青年科研骨干的学术报告展开讨论 充分肯定了实验室近年来所取得的成绩 并希望实验室进一步凝练队伍 集中力量 在大数据兴起的背 景下 保持清晰的实验室定位 研究重大问题 以产出重要成果 最后 学术委员会主任徐冠华院士进 行了会议总结 要求实验室在青年人才的培养和引进上下大力气 加强基础研究 学科交叉 突出原始 创新 第一届论坛的主题是 地球系统研究与科学数据 科学委员会主席由吴国雄院士和孙九林院士担任 本届学术委员会第二次会议的召开 为实验室未来几年的工作和发展进一步明确了方向 下设 科学数据共享机制与标准 科学数据共享技术与软件系统 科学数据出版与知识产权 科学数据 集成与应用服务 4 个中心议题 实验室杨雅萍 诸云强以及中科院寒旱所的吴立宗共同担任秘书长 论坛开幕式由主办单位中国科学院地理科学与资源研究所副所长于贵瑞主持 主办单位所长葛全胜 承办单位所长马巍分别致欢迎辞 国家科技基础条件平台中心袁伟处长 国家自然科学基金委何鸣鸿副 主任 中国科学院科技促进发展局冯仁国副局长 中国科学院兰州分院院长助理张健出席论坛并讲话 主办单位所长特别助理 / 常务副主任陆锋 科技条件平台处处长孙樱 承办单位副所长冯起也出席了本次论坛 23 地理信息科学机遇与挑战论坛 23 年 6 月 24 日 23 年地理信息科学机遇与挑战论坛在同济大学举行 同济大学党委副书记李 昕出席论坛开幕式并致辞 此次论坛由测绘与地理信息学院主办 中国科学院地理科学与资源研究所资 源与环境信息系统国家重点实验室协办 来自中国和美国的地理信息系统 GIS 领域的知名专家学者参 会作报告 美国俄亥俄州立大学 Daniel Sui 教授作了题为 Too big to know? Or will GIScience survive big 2 3

60 data deluge 的报告 探讨了大数据在 GIS 学科中的应用前景和发展趋势 美国伊利诺伊大学 UIUC 分 近年来公共卫生和健康领域的问题成为各级政府和公众关注的焦点 由环境污染造成的环境健康问 校 Shaowen Wang 副教授作了题为 CyberGIS for Data-Intensive Research and Education 的报告 就数字 题日益严重 以 SARS 禽流感 猪流感等为代表的大规模 爆发性传染病时有发生 全球气候变化带来 GIS 的发展机遇和挑战进行了细致的分析 美国辛辛那提大学教授 中山大学千人计划教授柳林作了题为 的生态环境变化更大大增加了这些问题的复杂性 在国际上 地理信息技术在健康领域的应用成为政府 Smart City: big data,data mining,cloud computing and theory 的报告 就智慧城市的发展和应用进行了深 极为重视 产业界普遍看好的热点 并在实际中取得了显著的效果 入探讨 美国田纳西大学 Shih-Lung Shaw 教授作了题为 Integrating geo-information in physical and virtual 讲习班主要讨论了地理信息技术 空间分析等应用于流行病学 医疗服务设施和资源分配评估与优 spaces 的报告 讨论了 GIS 数据在虚拟空间中的应用和挑战 美国科学院院士 加州大学圣巴巴拉分校 化的基本理论 方法和技术 此次讲习班持续三天 邀请了海内外多位在 地理 健康 领域有较高建 教授 Michael F. Goodchild 作了题为 Big Data from the perspective of GIS and data quality? 的报告 就大 树的华人学者进行交流 有美国达特茅斯学院地理系副教授施迅 美国路易斯安那州立大学地理与人类 数据的质量控制提出了自己的见解 中科院地理所副所长 主任周 学系教授王法辉 美国国家健康研究院数理统计研究员朱骊 美国得克萨斯州立大学教授芦咏梅 美国 成虎研究员作了题为 GIS in the Age of Big Data 的报告 总结了大数据时代 GIS 的发展机遇与挑战 医学院协会公共卫生与多元化项目及政策研究部干事 Imam M.Xierali 美国北伊利诺伊大学教授罗卫 美 国佐治亚大学地理系副教授穆岚 美国南佐治亚大学副教授屠威 美国肯特州立大学计算社会科学实验 室创始主任与地理信息科学专业助理教授叶信岳 美国纽约州立大学布法罗分校建筑与城市规划学院副 教授尹力 美国纽约州立大学布法罗分校公共卫生学院助理教授穆丽娜 美国纽约州立大学布法罗分校 地理科学与规划系唐涛 美国 Esri 公司应用开发部项目主管付品德 香港中文大学地理与资源管理系教 授黄波 北京师范大学教授徐冰 中国科学院地理科学与资源研究所研究员王劲峰 中国疾控中心副研 究员戚晓鹏和中南大学地球科学与信息物理学院副教授邹滨等专家 地理信息技术在公共卫生健康领域的应用讲习班 23 年 6 月 27 日 由北京师范大学 国际华人地理信息科学协会 CPGIS 资源与环境信息系统 国家重点实验室 遥感科学国家重点实验室 中国卫生信息学会卫生地理信息专业委员会 中国卫生信 息学会公共卫生信息专业委员会和 ESRI 中国联合主办的首届 地理信息技术在公共卫生健康领域的应用 讲习班在北京举行 4 5

61 发展中国家科技国际培训 兴都库什 - 喜马拉雅地区国际科学数据共享国际研 讨会 由中科院国际合作局资助的发展中国家科技国际培训班暨兴都库什 - 喜马拉雅地区国际科学数据共 享培训班于 23 年 月 22 日圆满结束 本次培训班由地球系统科 学信息共享中心 国家科技基础条件平台 - 地球系统科学数据共享平台承担 本次培训班自 23 年 月 5 日开始 历时三周 共有来自尼泊尔 阿富汗 巴基斯坦 印度 孟 加拉 缅甸 俄罗斯 蒙古 中国 9 个国家和国际山地中心 ICIMOD 的 7 名学员参加了培训 来自 我所以及中科院计算机网络中心 遥感与数字研究所 寒区旱区环境与工程研究所 国家天文台 微生 物所 动物所 清华大学 北京航空航天大学 中国人民大学 中国科学技术信息研究所 北京市科委 Thomson Reuters 超图公司 ESRI 中国公司等 5 个单位的 3 余位专家分别从科学数据共享国内外进展 科学数据共享政策 标识引用与出版 科学数据共享技术方法与软件系统 地学数据产品生产与制图 e-science 与知识共享等方面作了精彩的授课报告 学员们还参观了我所的地球系统科学数据共享国家平 台 国家生态系统观测研究网络以及 中科院遥感与数字地球研究 所的中国遥感卫星地面站 中国陆地观测卫星数据中心 北京航空航天大学的国家科技基础条件平台信 息技术中心 以及秦皇岛 中科院 数据产业基地 本次培训班不仅促进了与我国周边国家相关研究机构 国际组织在科学数据共享方面的交流 为下 一步开展周边国家科学数据共享奠定了基础 而且还加强与国内从事相关研究机构 产业公司的联系 分会场由学术报告和专题研讨两部分组成 2 日下午 分会场安排了 6 个学术报告 以大数据时 代资源信息学的机遇与挑战为主题 从资源环境数据获取 信息提取 集成服务和行业应用等多个方面 进行了学术交流和互动 22 日上午 分会场邀请来自中国科学院地理资源所 新疆生地所 东北地生所 中国疾病预防控制中心 四川大学 南京农业大学等我国资源环境信息领域专家学者 集中讨论了资源 环境科学数据获取与数据库建设中的问题与解决途径 以及在此基础上的大洲尺度地表水热要素地域分 异规律研究的基础理论与方法 通过交流与探讨 不仅总结和探讨了资源环境信息领域的前沿问题和应用方向 同时也形成共识 自然资源信息系统研究专业委员会是大家交流与讨论的优质平台 将在今后共同维护好这个平台 凝聚 多方力量 共同发展 中国自然资源学会大数据时代的资源信息学分会场 23 年中国自然资源学会学术年会于 2 月 2-22 日在海口海南大学召开 自然资源信息系统研究专 业委员会 挂靠资源环境科学数据中心 主办第 5 分会场 大数据 时代的资源信息学 参会人数 7 余人 来自中科院 高校和其他研究机构的专家 研究生共聚一堂 进行了为期一天的热烈的交流和探讨 6 7

62 二 青年人才培养 五 人才培养 实验室青年科研人员 45 岁及以下 68 人 占实验室固定科研人员 4 人的 65% 其中 45 人为 岁 占 66% 23 人小于 含 35 岁 占 34% 青年科研人员中博士 56 人 占 82% 硕士 9 人 占 一 研究生培养 实验室具有雄厚的师资力量 现有博士生导师 25 人 硕士生导师 25 人 按照 激发创新思维 培 3% 本科 4 人 占 5% 青年人才已经成为实验室科学研究 科研项目承担和科研成果产出的主力军 养科研方法 锻炼实践能力 的培养思路 依托承担的大量的国家 省部级科研项目 实验室大力培养 研究生 本年度 实验室共有在站博士后 39 人 在读研究生 54 人 研究生 导师比例为 3.8 研究生 科研人员比例为.8 客座研究生 88 人 博士后进站 人 出站 人 博士研究生新入学 27 人 毕业 8 人 硕士研究生新入学 2 人 客座研究生来自武汉大学 兰州大学 东北师范大学等全国各地 近 2 所高等院校 实验室导师 研究生共 33 人次获得国家 中国科学院 所级各类奖励和荣誉 具体奖项如下 国家奖学金获得者 6 人 硕士生 2 人 李婧 赵春红 博士生 4 人 段四波 赵娜 卢静 李郎平 国家建设高水平大学公派研究生项目 人 科研人员年龄结构 66% 青年人员 青年人员学历结构 82% 博士 本年度 实验室科研人员 2 人获得职称晋级 其中裴韬副研究员晋级为研究员 黄翀 马廷 吕宁 钟新科 留学单位 法国斯特拉斯堡大学 廖一兰 黄耀欢 胡茂桂助理研究员晋级为副研究员 实验室高度重视青年人才的培养 通过实验室 自主部署创新项目 和 青年人才培养基金 持续 所级优秀博士学位论文奖 人 支持青年科研人员的发展 曹峰 导师 王劲峰 葛咏 中国科学院研究生院优秀学生 标兵 学生干部 毕业生 25 人 本年度 在实验室新争取国家 863 计划重大项目及课题 国家科技支撑 科技基础性工作专项以及 国家自然科学基金等国家级科研项目中 青年科研人员承担的项目占 6.6% 具体见下表 三好学生 8 人 白 燕 陈跃红 付晶莹 傅新宇 李 婧 李朗平 李淑娟 李月娇 刘希亮 卢 静 孟 樊 任周鹏 石 伟 王江浩 杨志华 易嘉伟 张广庆 赵 娜 三好学生标兵 人 段四波 优秀学生干部 4 人 张文杰 王少华 张 珣 董 南 优秀毕业生 2 人 曹 峰 占利军 青年科研人员新争取的科研项目情况 项目类别 实验室争取的项目总数 负责人为青年人的项目总数 所占百分比 863 计划重大项目及课题 3 国家科技支撑计划项目 % 科技基础性工作专项 % 国家标准制定项目 % 国家自然科学基金 % 本年度 在实验室发表的 25 篇 SCI 论文中 第一作者或通讯作者为青年科研人员的 75 篇 占 6 % 授权的 5 项国家发明专利中 第一完成人是青年科研人员的 3 项 占 6% 获得批复的 7 项重大咨询报告中 第一完成人为青年科研人员的 3 项 占 43% 8 9

63 本年度 实验室青年科研人员共有 6 人 2 次获得中国科学院 中国自然资源学会等奖励和荣誉 诸云强获得中国科学院现有关键技术人才奖 江东获得中国自然资源学会科技奖 诸云强 王勇 黄耀欢获得中国自然资源学会青年科技奖 秦承志获得学术组织 Geomorphometry.org 颁发的国际地貌计量学会议 Geomorphometry 23 最 佳论文奖 高锡章获得江苏省 企业创新岗 特聘专家 本年度 实验室 5 名博士后获得中国博士后科学基金资助 段滢滢 贲进 曹晓明 高孟绪和孙伟 女 国科大奥运村校区篮球联赛 地理所第一届趣味运动会 地理所第一届趣味运动会 2 地理所第一届趣味运动会 3 地理所第九届跳绳比赛 队 地理所第九届跳绳比赛 3 队 三 文体生活 在科研学习之余 实验室师生积极参加所内外各项文体活动 并屡获佳绩 展示了实验室良好的人 文环境和精神风貌 本年度 实验室师生组队参加了所篮球赛 97 足球赛 乒乓球团体赛 越野赛和趣味运动会 分 别获得了男子篮球联赛冠军 男子三分球投篮比赛前三甲 97 足球赛第三名和精神文明奖等 实验室齐 清文老师等代表地理所参加 科院杯 乒乓球团体赛第三名等等 实验室代表队一队在地理资源所第九 届跳绳比赛中夺冠 97 足球赛 篮球联赛 六 23 年度实验室大事记 23 年 月 苏奋振副主任代表实验室参加了东海信息应急系统建设紧急会议 启动了东海高精度空 间信息系统及无人机调度系统的建设工作 23 年 月 周成虎主任及苏奋振副主任接待了 IBM 高性能团队对我重点实验室的合作交流访问 双 方就高性能空间信息系统研发和产品推进达成了战略合作意向 23 年 月 科院杯 乒乓球团体赛第三名 地理所第一届研究生越野赛 张百平研究员翻译的 当代地理学方法 受到基金委地学部副主任宋长青的高度评价 并在 地理学报 22 年第 7 期上专门发表书评 23 年 月 陆锋常务副主任应福建省海洋学会要求 参加了福建省海洋学会 23 年会 并做了题为 海 洋运输过程卫星导航技术展望 的主题报告 2 2