主任致辞 资源与环境信息系统国家重点实验室是我国最早成立的国家重点实验室之一, 是中国地理信息系统事业的开拓者和成长的摇篮, 是地球信息科学研究 学术交流 人才培养的国家基地 自 1987 年开放以来, 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

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1 资源与环境信息系统国家重点实验室 2010 年年报 2011 年 2 月

2 主任致辞 资源与环境信息系统国家重点实验室是我国最早成立的国家重点实验室之一, 是中国地理信息系统事业的开拓者和成长的摇篮, 是地球信息科学研究 学术交流 人才培养的国家基地 自 1987 年开放以来, 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, 积极推进地球信息科学的发展, 服务于国家重大战略需求 时光荏苒, 岁律更新 2010 年是实验室实施 十一五 计划的收官之年 在全体人员的共同努力下, 实验室取得了优良的成绩 : 通过了 2010 年国家重点实验室的评估, 并获得优秀国家重点实验室的荣誉 ; 在国内外发表论文 219 篇 ( 其中 SCI 论文 68 篇 ), 出版专著 6 部 地图集 2 卷, 取得专利授权 10 项 软件著作权 35 个, 获得国家科技进步二等奖 1 项 环境保护科学技术二等奖 1 项 在陆地表层系统综合模拟 地理时空格局和数据挖掘 地理探测器和自然灾害风险评价 生态环境遥感监测 地学科研信息化环境以及国家大地图集与地图网络发布平台等方面取得重要进展 刚刚过去的 2010 年, 是不平凡的一年 实验室急国家所急 人民所需, 充分利用自身科研积累和人才优势, 在青海玉树地震 舟曲特大泥石流等重大自然灾害应急决策和灾后恢复重建关键时刻发挥了重要的科技支撑作用 ; 研究提出的技术方案和应用系统, 在国家第六次人口普查 环境小卫星宏观生态环境监测等行业领域中得到了成功应用 ;973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心和国家电子政务资源环境科学数据分中心不断推动着我国科研和政务数据资源的共享和应用 本年度, 实验室共参与完成 7 份重大咨询报告, 其中 2 份获得总理批示,3 份获得副总理批示 旧岁已展千重锦, 新年再进百尺杆 2011 年是国家 十二五 规划实施的开局之年, 也是中国科学院全面实施 创新 2020 规划的历史起点 面对千帆竞渡 百舸争流的新形势, 实验室全体成员将团结一致 开拓创新 扎实工作, 进一步凝练发展目标, 深化战略规划, 力争将实验室的各项工作推向一个新的阶段! 实验室学术委员会主任 中国科学院院士

3 目 录 第一部分 : 实验室概况 / 1 1. 实验室简史 / 1 2. 第六届学术委员会 / 2 3. 第六届实验室主任 / 2 4. 机构组成 / 3 5. 人员构成 / 4 6. 设备与系统 / 5 7. 学术组织与学术活动 / 7 第二部分 : 重大科研进展 / 年发展总体状况 / 年度新争取科研项目 / 年度发表出版的学术论著与图集 / 年度软件著作权 专利与科研奖励 / 年度科研进展 / 19 (1) 地理空间分析与系统模拟 / 19 (2) 核心地理信息技术与应用 / 23 (3) 遥感地学分析与计算 / 27 (4) 国家大地图集与地图网络发布 / 31 (5) 资源环境数据集成与地学信息共享 / 年度实验室大事记 / 38 附图 1 实验室组织机构 / 42 附图 2 实验室固定职工学历结构 / 43 附图 3 实验室固定职工年龄结构 / 43 附图 年 4 月 11 日实验室评估现场 / 43 附图 年度实验室新争取各类项目数比例统计 /43 附图 年度各研究室新争取项目经费统计 / 实验室简史 第一部分 : 实验室概况 资源与环境信息系统国家重点实验室依托中国科学院地理科学与资源研究所, 是我国最早成立的国家重点实验室之一 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, 对我国地理信息系统和地球信息科学的发展起到学科导向 应用示范及骨干人才培养的作用 实验室于 1985 年筹建 ;1986 年实验室主楼落成, 引进 VAX 超小型计算机系统及 Arc/Info I2S 等国际一流的软硬件系统并投入运行服务, 并启动了第一个国家级的地理信息系统研究项目 资源与环境信息系统实验 ( 国家 七五 攻关第 73 项项目 );1987 年实验室通过国家验收, 对国内外正式开放 历任学术委员会主任和实验室主任 : 第一 二届学术委员会主任 ( ): 地理学家陈述彭院士 ; 第三 四届学术委员会主任 ( ): 资源遥感学家徐冠华院士 ; 第五届学术委员会主任 ( ): 资源信息学家孙九林院士 ; 第六届学术委员会主任 ( 现在 ): 资源遥感学家徐冠华院士 第一届实验室主任 ( ): 地理学家陈述彭院士 ; 第二届实验室主任 ( ): 地理信息系统和计算机自动制图专家, 国际欧亚科学院院士何建邦研究员 ; 第三 四届实验室主任 ( ): 地理信息系统专家, 国际欧亚科学院院士周成虎研究员 ; 第五届实验室主任 ( ): 资源环境遥感与 GIS 专家, 国家重点基础研究发展计划 (973 计划 ) 首席科学家刘纪远研究员 ; 资源环境遥感与 GIS 专家刘高焕研究员 ; 第六届实验室主任 ( 现在 ): 地理信息系统专家, 国际欧亚科学院院士周成虎研究员 实验室以承担国家重大科研任务和国际合作研究为重点, 积极推进地球信息科学的发展 先后承担了 200 多项国家 科技攻关 国家自然科学基金 中国科学院知识创新重大项目 省部级和国际合作研究课题, 涉及地球信息科学的基础理论 遥感信息定量提取 空间数据安全 时空数据挖掘 地学信息图谱 高性能地学计算 地学虚拟与可视化 大型 GIS 关键技术与软件平台 全球变化区域模式与碳循环 陆地生态系统监测与评估 海洋与海岸带遥感与 GIS 全国资源环境综合数据库 地球科学数据集成与共享等领域 ; 先后出版学术专著与图集 100 多部 在国内外重要学术期刊上发表学术论文 1200 多篇 ; 自行设计开发了全系列大型地理信息系统平台 SuperMap 海量空间数据库管理平台 地理空 1

4 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, 在国家版权局获得软件著作权登记 80 余项 ; 建立了地球系统科学数据共享网 中国科学院资源环境科学数据共享系统 ; 获国家级 省部级科技奖励几十项, 包括国家自然科学二等奖 1 项 国家科技进步二等奖 6 项和多项省部级科技进步特等 一等奖等 ; 在实验室从事研究工作的博士后和在读博士 硕士研究生近 200 名, 已经出站的博士后 取得博士和硕士学位的毕业生, 在国家科研院所 企事业单位 政府部门发挥着重要作用 2. 第六届学术委员会 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 : 李宝林研究员中国科学院地理科学与资源研究所 3. 第六届实验室主任 主任 : 周成虎研究员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 ) 协助实验室主任主持日常工作, 负责科研 人才工作庄大方研究员分工负责实验室设备和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财务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联络 及其国家遥感中心部署的相关工作 4. 机构组成 实验室由六个研究室 ( 中心 ), 以及综合办公室 计算机系统管理部和 地球信息科学学报 编辑部组成 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五个联合实验室 实验室组织机构如附图 1 所示 六个研究室 ( 中心 ) 的学科方向和主任如下 : 1) 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 : 裴韬副研究员 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与软件系统研究及应用示范 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 葛咏副研究员 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 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体系建设研究 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 标准与方法研究, 构建国家级地球系统科学数据共享平台并开展数据共享服务 主任 : 孙九林院士, 副主任 : 王卷乐副研究员 诸云强副研究员 依托实验室的国家和科学院机构 : 1) 科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交中心 2) 中国科学院资源环境科学数据中心 3) 中国科学院地理信息产业发展中心挂靠在本实验室的学术机构 : 1) 国际地圈生物圈计划中国全国委员会 (CNC-IGBP)RS/DIS 工作组 2) 世界数据中心可再生资源与环境学科中心 3) 国际地理空间开源基金会中国中心 4) 国家遥感中心地理信息系统部 5) 中国地理学会地图学与地理信息系统分会 6) 中国自然资源学会自然资源信息系统研究专业委员会 7) 中国地理信息系统协会理论与方法专业委员会国际学术组织成员单位 : 1) 国际地理联合会地理信息科学委员会 2) 国际开放地理信息委员会联合研究机构 : 1) 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 2 3

5 香港在地球空间信息技术与应用方面的合作研究 2) 环境信息与技术联合研究中心 : 与美国东密执根大学合作, 促进地理信息系统的国际化教育和人才培养 3) 城市地理信息系统联合实验室 : 与华东师范大学与南京师范大学合作, 促进我国城市地理信息系统的研究和应用 4) 地理信息系统软件技术联合实验室 : 与浙江大学 山东科技大学合作, 促进地理信息系统平台和空间数据库管理关键技术的研究和开发 5) 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 5. 人员构成 2010 年度, 在实验室工作 学习和进修的人员共 360 人, 其中 : 固定在编人员 103 人 项目聘用人员 34 人 博士后研究人员 29 人 研究生 172 人 ( 博士生 99 人, 硕士生 73 人 ) 客座研究生 27 人 固定在编人员中, 科研人员 84 人, 其中研究员 23 人 副研究员 ( 高级工程师 )34 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 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 ; 技术支撑和管理人员 19 人 固定在编人员具有博士学位的人员 70 人, 占固定在编人员的 68%; 硕士 14 人, 占 13%; 本科 12 人, 占 12%; 大专 7 人, 占 7%; 固定在编人员中, 年龄 岁所占比例 31%,46-50 岁 50 岁以上 岁 小于 30 岁所占比例分别为 22% 18% 15% 和 14% 固定人员学历结构和年龄结构分别如附图 2 3 所示 研究人员 (84 人, 按姓氏拼音排序 ) 研究员 (23 人 ): 陈报章 陈荣国 方红亮 李宝林 李召良 刘高焕 兰恒星 陆锋 齐清文 苏奋振 孙九林 万庆 王劲峰 王黎明 王英杰 杨小唤 杨晓梅 岳天祥 张百平 钟耳顺 周成虎 朱阿兴 庄大方 副研究员 / 高级工程师 (32 人 ): 程昌秀 程维明 成夕芳 杜云艳 范泽孟 冯险峰 葛咏 江东 李连发 廖顺宝 梁军 刘庆生 鲁学军 倪建华 裴韬 秦承志 邱冬生 宋关福 唐伯惠 王尔琪 王卷乐 王康弘 王正兴 谢传节 许珺 徐新良 徐永晶 曾杉 张忠 朱澈 朱华忠 诸云强 助理研究员 / 工程师 (29 人 ): 曹彦荣 陈洁 陈鹏飞 房世峰 冯敏 胡茂桂 黄翀 姜莉莉 李洪省 龙亮 吕宁 马廷 马晓熠 丘山 任红艳 石瑞香 宋佳 王勇 王月芹 吴骅 谢炯 严虹 杨琳 姚永慧 于信芳 余卓渊 张岸 张明波 张燕 支撑人员 (19 人, 按姓氏拼音排序 ) 崔璟 杜佳 冯卓 韩嘉福 胡文岩 李芳 李征 路小娟 罗斌 马琳 马志鹏 彭中伟 唐培新 田雨 王睿博 王世宽 杨雅萍 姚一鸣 袁文 聘用人员 (34 人, 按姓氏拼音排序 ) 陈明华 陈明秀 陈晓慧 范明伟 官明霖 黄鑫灿 兰容 雷蕾 李晓 廖飞燕 刘春莉 刘贺红 刘铭洁 罗正琴 马东琴 钱金凯 秦建辉 史磊 宋杨 王海涛 王建敏 王雪梅 温漫平 吴俊俊 向伟 殷倩 殷兆雅 袁艳艳 乐夏芳 张慧敏 张乃祥 张亚琼 郑圣洁 周战晶 2010 年, 实验室共有在站博士后 27 人, 其中出站博士后 4 人 ; 在读博士生 98 人, 其中毕业 22 人 新入学 21 人 ; 在读硕士生 73 人, 其中毕业 16 人 新入学 20 人 ; 客座研究生 31 人 博士后 (29 人, 其中出站 4 人 按姓氏拼音排序 ) 贲进 陈应东 蔡玉林 樊星 高锡章 郜昂 黄耀欢 李楷 卢战伟 刘洪江 彭琴 钱永刚 宋波 孙崇亮 万幼 王建涛 王昆 王亚欣 薛晔 杨飞 张丹丹 张金区 张小军 张雪艳, 郑年波 出站博士后 : 龚建明 李飞 马立广 孟继华 博士研究生 (99 人, 其中毕业 22 人 按姓氏拼音排序 ) 白鹤翔 白燕 曹峰 柴思跃 陈金海 陈腊娇 陈振 段四波 段滢滢 付东杰 傅新 格桑顿珠 郭燕莎 韩芳 黄跃峰 计伟 江冲亚 李地原 李卡多 李绍俊 李小洲 李亚飞 卿伯明 廖秀英 刘军志 刘磊 刘睿 刘铁军 刘小曼 刘颖真 刘越 刘曾林 卢浩 卢静 罗飞雄 宁吉才 宠宇 戚小鹏 阮文斌 沈骁 宋辞 舒克盛 宋晓眉 苏伟光 孙晓芳 唐荣林 王晨亮 王江浩 王宁 王情 王少华 王天宝 王妍 吴辉 徐成东 徐于月 闫长青 严建武 杨志华 姚凌 叶宇 尹芳 于海璁 袁烨城 张恒才 张慧芳 张淑杰 张涛 张小虎 张珣 赵芳 赵伟 周亮 周孝明 周玉科 周增坡 朱立君 毕业博士生 : 安基文 白新萍 陈传法 陈洁 范晓梅 高昂 胡茂桂 李启权 李润奎 李云锦 廖一兰 刘峰 卢毅敏 欧阳 欧阳晓莹 吴骅 肖如林 徐涛 薛振山 颜勋 张海龙 赵军 硕士研究生 (73 人, 其中毕业 16 人 按姓氏拼音排序 ) 柏中强 包黎莉 曹俊 陈娱 陈跃红 程传周 程俊来 崔珂瑾 丁青 董金发 付晶莹 高建寰 胡辉 黄金库 龚玺 郭瑛琦 姜平 姜娉 鞠斌 柯灵红 蓝永如 李佳琪 李秦 李淑娟 李月娇 梁启君 刘锟 刘鹏 闵稀碧 倪永 牛智鹏 任建顺 任武 彭晓波 宋春桥 苏艳军 孙晔然 孙寅乐 万丛 王静 王娟 王亚琴 王震 汪蓉 武芳 夏遥 徐瑞娜 易嘉伟 余万里 占利军 张广庆 张敏 张鹏飞 张雪 赵红伟 郑怀海 周芳 毕业硕士生 : 白燕 别芹芹 曹云锋 柴思跃 程锡 罗明 马瀚青 齐光雅 王江浩 徐翔宇 许效 原慧慧 曾少斌 张春晓 朱思源 朱焰炉 客座研究生 (27 人, 按姓氏拼音排序 ) 曹玉尧 柴慧霞 方月 高义 高燕 何亚文 户鹏飞 惠铎铎 纪银晓 李郎平 李卓 刘聪 刘丽 卢岩君 马媛 平博 桑沈丹 孙嘉 魏海涛 王欣 王丽 姚晓静 张桂铭 张昊 赵尚民 褚林 牛全福 6. 设备与系统 实验室拥有强大的软 硬件资源, 包括在线式 UPS 系统 服务器系统 大型数据存储计算系统 高速网络系统 先进计算机外设, 大型软件系统 地球系统科学数据资源等 在线式 UPS 供电系统由两台 APC SL40KH 在线式 UPS, 每台 UPS 挂接 64 块 12V 100AH 电池 ( 满载延时 2 小时 ); 一台艾默生 HipulseU 6 脉冲 120KVA 在线式 UPS, 挂接 132 块 12V 100AH 电池配置 ( 满载延时 1 小时 ) 组成 4 5

6 大型数据存储系统整个存储系统 (500TB) 分为两个部分 : 磁盘存储系统 (200TB) 和磁带存储系统 (300TB) 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 由一台 Sun V880 和一台 Sun V6800 服务器组成的服务器集群系统, 安装 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 一台 JVC DVD 光盘库, 由 350 片双面容量为 9G 的 DVD 盘片组成, 可提供用户 3TB 左右容量的 DVD 光盘数据共享及存储空间 服务器系统和高性能计算环境实验室的应用服务器由 Unix 服务器和微机服务器构成 Sun 6800 服务器作为大型地理信息系统软件 ArcGIS 和遥感图像处理系统 PCI 的服务平台 ;15 台 DELL 和 10 台 HP 的双路及四路服务器等作为实验室数据库和网络应用 8 千亿次的曙光高性能集群服务器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 高速网络系统实验室网络主干为千兆, 支干交换机采用千兆上连到核心交换机, 交换到用户桌面的速度为百兆, 服务器均为千兆连接 采用内外网隔离方式, 使用联想网域 2000 防火墙和 Cisco6509 FWSM 防火墙以及 Netscreen 防火墙通过 Cisco 路由器连接 Internet, 充分保证用户通讯的安全性和可靠性 采用深信服 M5500-AC 行为监控设备, 限制 P2P 等不良网络使用行为, 保障科研使用的网络带宽, 并采用深信服 M5100 VPN 设备, 提供科研人员访问内网资源的能力 采用 Sun Enterprise V880 作为 DNS 域名解析服务器和 Web 服务器发布实验室网站, 一台 Sun Enterprise V880 作为 Web Mail 邮件服务器和备份域服务器 计算机外设实验室配备了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 大型软件系统实验室的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 200 个 License 的大型遥感图像处理软件 PCI 和 Envi, 及大型数据库软件 Oracle 等 自主研发软件包括 : 国产大型地理信息软件系统 SuperMap 高性能空间数据库管理系统 BeyonDB 和地图可视化与制作系统 VisualMap 等 地球系统科学数据资源依托实验室的地球系统科学数据共享网和资源环境科学数据中心, 实验室已经整合集成了近 20TB 的以陆地表层数据为核心的地球系统科学数据资源, 包括 : 行政变迁 土地利用 / 土地覆盖 数字地貌 资源环境 社会经济等多要素 多比例尺的国家级数据集和极地 青藏高原 黄土高原 西南山地 东北平原 长江中下游 黄河中下游 东南沿海等区域级数据集, 实现了全面的共享 6 7. 学术组织与学术活动 2010 年, 实验室积极组织和参加各种学术交流活动 国内来实验室讲学 20 人次, 国外来实验室讲学 11 人次, 分别来自美国 加拿大 英国 荷兰 芬兰 瑞典 奥地利 日本等 8 个国家本领域研究机构 和高等院校 ; 实验室人员参加国内外学术会议百余人次, 其中大会特邀报告 10 人次, 大会报告 14 人次, 分会报告 22 人次 2010 年实验室人员作特邀报告列表 中文题目 报告人 会议名称 会议时间 How do we know the carbon balance of Chinese IPCC Expert Meeting on National Forest GHG 陈报章 forests Inventories - A Stock Taking Assessing eddy-covariance flux tower location bias across the Fluxnet-Canada Research Network based on remote sensing and footprint 陈报章 Canadian Carbon Program (CCP) AGM modeling 基于遥感的作物长势定量监测研究 孙九林 陈鹏飞 双清论坛 Estimating and analyzing the spatial distribution Inaugural Meeting of Chinese-German Center for 周成虎 of soil organic carbon in China Impact Assessment Hazard and Risk Assessment for Rockfalls using Expert Workshop on: Assessing the state of art of 兰恒星 3D spatial modeling and LiDAR landslide hazard and risk assessment in China 地理信息科学方法论研究 齐清文 中国测绘学会地图学与 GIS 专业委员会学术大会 A New Model For Global Discrete Grid 周成虎 GeoInformatics 构建多样性的全球化世界 周成虎 国际地理联合会 (IGU)2010 年区域会议 Making Remotely Sensed Data Available To International workshop on ICT and e-knowledge 周成虎 Combat Against Natural Disaster for the Developing World 对地理信息科学发展的思考 周成虎 中国地理信息系统协会理论与方法委员会 2010 年学术年会 Meta Modeling: 一种基于数据进行系统分析的中国地理信息系统协会理论与方法委员会 2010 王劲峰新方法年学术年会 Risk Assessment of Debris flows in Yushu Seismic Area. 兰恒星 2010 年国际泥石流学术交流会议 A Watershed System Science Approach to Sustainable Development of Dryland Areas 朱阿兴 2010 Yangling International Agri-Science Forum 典型铁路地面灾害风险研究及应用实践 兰恒星 铁道部全国防洪会议 对地理信息科学发展的几点认识 周成虎 2010 高校 GIS 论坛 Risk Assessment of Debris flows in Yushu Seismic Area. 兰恒星 2010 年国际泥石流学术交流会议

7 2010 年国内外学者来实验室作报告主要列表 报告题目报告人报告人单位时间 报告题目报告人报告人单位时间 续表 Geocomputation and Spatial Analysis GIS for Multi-hazard Risk Assessment Stewart Fotheringham Cees J. van Westen National Centre for Geocomputation, National University of Ireland, Maynooth the United Nations University - ITC School on Geoinformation for Disaster Risk Management GIS 高技术论坛 : 使用 ArcGIS 10 提升您的地理动力 ; 为我们的世界建模 ; GIS 项目架构设计及开发探讨 王昊童飞康来成李磊 ESRI 中国公司 Surface Modeling: The State of the Art, Enduring Challenges, and New Opportunities Spatio-statistical methods in GIS analysis Developing an interoperable Spatial Decision John P. Wilson Alfred Stein 美国南加州大学地理信息系统研究实验室 Faculty of Geoinformation Science and Earth Observation (ITC) Twente University Netherlands Department of Geography and Center OSGeo 技术讲座 : Introduction to OSGeo Team; ZOO-Open WPS Platform; Mapserver & OSGeo4W; gogps Project Status Report The Genetic Algorithm Approach to Network Optimization Problem Pro.Venka, Gerald Fenoy,Jeff Mckenna, Eugenio Realini 日本大阪市立大学 梁怡香港中文大学太空与地球信息科学研究所 Support System based on Geospatial Semantic web technologies GIS in Public Health 张传荣郝永萍 f o r E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s a n d Engineering,University of Connecticut Battelle's Centers for Public Health Research and Evaluation Rethinking climate change and climate modeling: the role of evaporation and condensation, and interface of vegetation and atmosphere 李百炼美国加利福尼亚大学河滨分校 On Variable Selection of Spatial Linear Models 朱钧威斯康星大学麦迪逊分校统计系和昆虫系 Spatial-temporal Analysis of Urban Areas: the Case of Neighborhood Quality of Life in Charlotte NC Jean-Claude Thill University of North Carolina at Charlotte ArcGIS 技术发展之路顾学明 ESRI 中国 Web GIS 热点 前沿与展望付品德 ESRI 美国总部 年, 实验室共设置开放课题 9 个, 主要围绕多源数据整合的道路网多尺度动态建模方法 数字地 Geospatial Analysis and Modeling of Urban Structure and Dynamics Incorporating GIS into Facility Location Analysis and Modeling Land Surface Phenology:Time-series Satellite Imagery in North American Energy Crop Mapping GIS and Hydrological Modeling: Experiences, Problems, and Prospects Global Forest Monitoring 江斌 童道琴 the Department of Technology and Built Environment of University of Gävle School of Geography and Development, University of Arizona 王翠珍 Dept. of Geography, University of Missouri 刘永波加拿大圭尔夫大学地理系 John Townshend the University of Maryland 形分析的理论与方法 干旱区土壤盐渍化灾害遥感监测及其预警体系设计研究 区域森林生物量尺度分析 研究 基于空间分析的印度洋金枪鱼栖息地次表层环境特征研究 珠江口沿岸城市扩张及其环境生态效应 遥感监测与分析 中亚典型区域生态与环境变化监测关键技术与应用 数字地球政务信息跨部门协同应用 和信息集成服务体系研究 区域性网络地理空间信息共享服务平台关键技术研究等方面开展研究 2010 年实验室开放课题清单 序号 题目 承担单位 负责人 1. 中亚典型区域生态与环境变化检测关键技术与应用 中国科学院新疆生态与地理研究所 : 陈曦 2. 基于空间分析的印度洋金枪鱼栖息地次表层环境特征研究 中国水产科学研究院东海水产研究所 樊伟 月球地表形态分析与典型环形构造的自动提取 岳宗玉 中国科学院遥感应用研究所 Ten Years of Geographic Information Systems and Science Why It Is More Important Than Ever Paul Longley University College of London,UCL 中国月球与火星科学探索进展简介 平劲松 中国科学院上海天文台 The time-depth and paleoenvironmental impact of humans in Central High Asia: lessons from the Michael Institut of Geology & Palaeontology, high-valleys in northwest Bhutan and southern MEYER University of Innsbruck,Austria Tibet Map Algebra and Beyond 李新功 University of Kansas 珠江口沿岸城市扩张及其环境生态效应遥感监测与分析 广东省生态环境与土壤研究所 吴志峰 4. 区域性网络地理空间信息共享服务平台关键技术研究 中国科学院遥感应用研究所 杨崇俊 5. 多源数据融合的道路网多尺度动态建模方法 武汉大学 杨必胜 6. 干旱区土壤盐渍化灾害遥感监测及其预警体系设计研究 新疆大学 塔西甫拉提 特依拜 7. 数字地形分析的理论与方法 南京师范大学 汤国安 8. 数字地球政务信息跨部门协同应用和信息集成服务体系研究 福建省空间信息工程研究中心 王钦敏 9. 区域森林生物量尺度分析研究 新疆自治区卫星应用工程中心 李虎 8 9

8 2010 年实验室新申请国家自然科学基金项目列表 第二部分 : 重大科研进展 研究室项目名称项目类别项目编号 经费 ( 万元 ) 起止时间 负责人 基于垂直带的山体效应定量化研究重点基金 张百平 年发展总体状况 年, 面向国家重大需求和科学前沿, 实验室积极承担国家级重大研究任务, 共主持国家级各类项目 / 课题 142 项, 合同经费 万元, 留室经费 万元 实验室在空间采样与插值模拟 地表环境信息提取与分析 时空数据挖掘与知识发现 地理信息系统软件与前沿技术 地球系统科学数据集成与共享等研究中取得显著的进展 年, 实验室共获国家科技进步二等奖 5 项 省部级科技进步一等奖 6 项 省部级科技进步二等奖 5 项 ; 申请发明专利 52 项, 其中 5 项获得授权 25 项已经公开 6 项初审合格 16 项已经受理 ; 获得软件著作权 85 项, 制定各类标准规范 20 余项, 其中 6 项获批国家标准 ; 共发表论文 1158 篇, 其中 SCI 论文 203 篇 EI 及 ISTP 论文 328 篇 其他论文 628 篇, 出版专著 图集 30 部 2010 年, 实验室在地学领域 37 个国家重点实验室评估中表现突出, 被评为优秀国家重点实验室 实验室评估现场如附图 4 所示 地理空间分析与系统模拟研究室地球系统科学信息共享中心地理信息技术与应用研究室 广义陆表总体与分布模型建立 优秀国家重点实验室项目 王劲峰 基于中高分辨率遥感数据的喀斯特石漠化时序轨迹及成因定量分析 青年基金 姚永慧 基于样点代表性等级的采样设计方法及其在土壤空间分布推测中的应用 青年基金 杨琳 景观与区域尺度陆地生态系统碳水耦合循环机理过程与固碳能力研究 面上基金 陈报章 基于多源遥感林龄信息的华南典型林区森林碳密度格局及变化 面上基金 朱华忠 地表太阳辐射遥感反演高效算法研究 青年基金 吕宁 基于时空案例推理的海洋中尺度涡旋过程分析与预测 面上基金 杜云艳 年度新争取科研项目 2010 年度, 实验室新争取科研项目 63 项, 合同总经费 万, 人均科研经费 35.5 万 ( 只计算科研人员 ) 其中: 参加 973 项目 4 项, 经费 228 万 ; 参加 863 项目 3 项, 经费 104 万 ; 主持国家自然科学基金 11 项, 经费 613 万 ; 国家支撑计划课题 2 项, 经费 434 万 ; 中科院自主创新项目 4 项, 经费 130 万 ; 省部级及横向项目 30 项, 经费 万 ; 国际合作项目 2 项, 经费 170 万 ; 其他项目 8 项, 经费 68 万 本年度实验室新争取项目数比例和各室新争取项目经费统计分别如附图 5 6 所示 2010 年度实验室新申请的 11 项国家自然科学基金项目, 包括 : 重点基金 1 项, 优秀国家重点实验室研究项目 1 项, 面上基金 5 项, 青年基金 4 项 基金项目主持人平均年龄 38 岁 目前, 实验室共有 25 人主持国家自然科学基金 28 项, 占科研人员 (84 人 ) 的 30%, 占 45 岁以下科研人员 (60 人 ) 的 42% 年度发表出版的学术论著与图集 2010 年度, 实验室共发表论文 219 篇, 人均论文 2.6 篇 ( 只计算科研人员 ) 其中:SCI 论文 68 篇 ( 人均 SCI 论文 0.8 篇 ), 标注第一单位的 SCI 论文 44 篇, 占所有 SCI 论文的 73%,EI 论文 40 篇, 国内核心刊物 105 篇, 其他论文 15 篇 10 遥感地学分析与汶川地震灾区高陡山体斜坡灾害三维计算研究室离散动力学机理及过程模拟预测 面上基金 兰恒星 资源环境科学数据中心 新型的地名定量化建模方法研究 面上基金 袁文 地图学研究室 基于案例推理的智能化专题地图制图系统研究 青年基金 李洪省 SCI 论文发表在本领域国际顶级杂志 International Journal of Geographic Information Science 上 6 篇, Remote Sensing of Environment 上 2 篇, 影响因子大于 2.0 的 27 篇 在各研究团队中, 王劲峰研究员团队本年度共发表 SCI 论文 16 篇, 李召良 兰恒星研究员团队各发 表 SCI 论文 6 篇, 岳天祥 朱阿兴 庄大方研究员团队各发表 SCI 论文 5 篇 2010 年度, 实验室发表 SCI 论文的列表如下 : [1] Hu, M. G. ( 胡茂桂 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ). A meteorological network optimization package using MSN theory. Environmental Modelling & Software, 2010, 26(4), (IF: 3.085) [2] Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Liu, X. ( 刘鑫 ), Christakos, Liao, Y. L. ( 廖一兰 ). Assessing local determinants of neural tube defects in the Heshun Region, China. BMC Public Health, 2010, 10(4), 52,pp (IF: 2.223) 11

9 [3] Li, L. F. ( 李连发 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Leung, H., Jiang, C. S. ( 姜成晟 ). Assessment of catastrophic risk using bayesian network constructed from domain knowledge and spatial data. Risk Analysis, 2010, 30(7), (IF: 1.953) [4] Pang, W., Christakos, Wang, J. F. ( 王劲峰 ). Spatiotemporal analysis of ambient fine particulate air pollution in the State of North Carolina. Environmetrics, 2010, 21(3-4), (IF: 1.953) [5] Ge, Y. ( 葛咏 ), Xing, X. T., Cheng, Q. M. Simulation and analysis of infrastructure interdependencies using a Petri net simulator in a geographical information system. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2010, 12(6), (IF: 1.76) [6] Bai, H. X. ( 白鹤翔 ), Ge, Y. ( 葛咏 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Liao, Y. L. ( 廖一兰 ). Using rough set theory to identify villages affected by birth defects: the example of Heshun, Shanxi, China. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(4), (IF: 1.553) [7] Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Haining, R, Cao, Z. D. ( 曹志东 ). Sample surveying to estimate the mean of a heterogeneous surface: reducing the error variance through zoning. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(4), (IF: 1.533) [8] Liao, Y. L. ( 廖一兰 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Meng, B. ( 孟斌 ). Integration of GP and GA for mapping population distribution. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(1), (IF: 1.533) [9] Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Li, X. H. ( 李新虎 ), Chrsitakos, G., Liao, Y. L. ( 廖一兰 ), Zhang, T. Geographical detectors-based health risk assessment and its application in the neural tube defects study of the Heshun Region, China. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(1), (IF: 1.533) [10] Li, L. F. ( 李连发 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Leung H. Using spatial analysis and Bayesian network to model the vulnerability and make insurance pricing of catastrophic risk. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(12), (IF: 1.533) [11] Liao, Y. L. ( 廖一兰 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Guo, Y. Q. ( 郭瑶琴 ), Zheng, X. Y.( 郑小瑛 ). Risk assessment of human neural tube defects using a Bayesian belief network. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 2010, 24(1), (IF: 1.419) [12] Liao, Y. L. ( 廖一兰 ), Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Wu, J. L. ( 武继磊 ), Luke, D., Zheng, X. Y. ( 郑小瑛 ). Spatial analysis of neural tube defects on a rural coal mining area. International Journal of Environmental Health Research, 2010, 20(6), (IF: 1.066) [13] Chang C. Y., Cao C. X., Wang Q., Chen Y., Cao Z. D., Zhang, H., Dong, L., Zhao, J., Xu, M., Gao, M. X., Zhong, S. B., He, Q. S., Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Li, X. W. The novel H1N1 Influenza A global airline transmission and early warning without travel containments. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(26), (IF: 0.917) [14] Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Li, L. F. ( 李连发 ), Christakos. Estimating spatial attribute mean in a GIS Environment. Science in China-D, 2010, 53(2), (IF: 0.88) [15] Zeng, D. J. ( 增大军 ), Cao, Z. D.( 曹志东 ), Wang, J. F.( 王劲峰 ). Spatio-temporal evolution of Beijing 2003 SARS epidemic. Science in China-D, 2010, 53(7), (IF: 0.88) [16] Wang, J. F. ( 王劲峰 ), Liu, X. ( 刘鑫 ), Liao, Y. L.( 廖一兰 ), Chen, H. Y. ( 陈红焱 ), Li, W. X. ( 李万新 ). Prediction of neural tube defects using the support vector machine. Biomedical and Environmental Science, 2010, 23(2), (IF: 0.669) [17] Tang, R. L. ( 唐荣林 ), Li, Z. L. ( 李召良 ), Tang, B. H. ( 唐伯惠 ). An application of the Ts-VI triangle method with enhanced edges determination for evapotranspiration estimation from MODIS data in arid and semi-arid regions: Implementation and Validation. Remote Sensing of Environment, 2010, 114(3), (IF: 3.612) [18] Tang, B. H. ( 唐伯惠 ), Wu, H. ( 吴骅 ), Li, C. R. ( 李传荣 ), Li, Z. L. ( 李召良 ). Estimation of broadband surface emissivity from narrowband emissivities. Optics Express, 19(1), (IF: 3.278) [19] Ouyang, X. Y., Wang, N., Wu, H., Li, Z. L. ( 李召良 ). Errors analysis on temperature and emissivity determination from hyperspectral thermal infrared data. Optics Express, 2010, 18(2), (IF: 3.278) [20] Tang, R. L. ( 唐荣林 ), Li, Z. L. ( 李召良 ), Chen, K. S. ( 陈锟山 ). Validating MODIS-derived land surface evapotranspiration with in-situ measurements at two AmeriFlux sites in a semiarid region. Journal of Geophysical Research, (IF: 3.082) [21] Wang, N. ( 王宁 ), Wu, H. ( 吴骅 ), Nerry, F., Li, C. R. ( 李传荣 ), Li, Z. L. ( 李召良 ). Temperature and emissivity retrievals from hyperspectral thermal infrared data using linear spectral emissivity constraint. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2010, 99, (IF: 2.234) [22] Mu, X. H. ( 穆西晗 ), Shen, Q. F. ( 申庆丰 ), Li, Z. L. ( 李召良 ), Yan, G. J. ( 阎广建 ), Sobrino, J. Comparison of different optimization algorithms for retrieving aerosol optical depth from satellite data: An example of using dual-angle algorithm. International Journal of Remote Sensing, 2010, 53(5), (IF: 1.089) [23] Lan, H. X. 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10 long runout rock avalanches triggered by the 2008 Wenchuan earthquake, China. Journal of Asian Earth Sciences, 2010, 40(4), (IF: 1.553) [27] Qi, S. W., Xu, Q., Lan, H. X. ( 兰恒星 ), Zhang, B., Liu, J. Y. Spatial distribution analysis of landslides triggered by Wenchuan Earthquake. Engineering Geology, 2010, 116(1-2), (IF: 1.212) [28] Liu, H. J., Lan, H. X. ( 兰恒星 ), Liu, Y., Zhou, Y. Characteristics of spatial distribution of debris flow and the effect of their sediment yield in main downstream of Jinsha River, China. Environmental Earth Sciences, 2010, 115, [29] Yue, T. X. ( 岳天祥 ), Wang, Q. ( 王情 ), Lu, Y. M. ( 卢毅敏 ). Change trends of food provisions in China. Global and Planetary Change, 2010, 72(3), (IF: 3.272) [30] Yue, T. X. ( 岳天祥 ), Li, Q. Q. ( 李启权 ) Relationship between species diversity and ecotope diversity. Annals of the New York Academy of Sciences, 2010, 1195(S1), E40-E51. (IF: 2.67) [31] Yue, T. X. ( 岳天祥 ), Wang, S. H. ( 王世海 ). 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11 [51] Yao, Y. H. ( 姚永慧 ), Zhang, B. P. ( 张百平 ), Han, F. ( 韩芳 ), Pang, Y. ( 庞宇 ). Diversity and Geographical Pattern of Altitudinal Belts in the Hengduan Mountains in China. Journal of Mountain Science, 2010, 7(2), (IF: 0.4) [52] Chen, B. Z. ( 陈报章 ), Coops, N. C., Andy Black, T., Jassal, R. S., Chen, J. M. and Johnson, M. Modeling to discern nitrogen fertilization impacts on carbon sequestration in a Pacific Northwest Douglas-fir forest in the first-post fertilization year. Global Change Biology, 2011, 17, (IF: 5.561) [53] Chen, B. Z. ( 陈报章 ), Ge, Q. S. ( 葛全胜 ), Fu, D. J. ( 付东杰 ), Yu, G. R. ( 于贵瑞 ), Sun, X. M. ( 孙晓敏 ). A data-model fusion approach for upscaling gross ecosystem productivity to the landscape scale based on remote sensing and flux footprint modelling, Biogeosciences, 2010, 7, (IF: ) [54] Euliss Jr, N. H., Smith, L. M., Liu, S. G., Feng, M. ( 冯敏 ), Mushet, D. M., Auch, R. F., Loveland, T. R. The Need for Simultaneous Evaluation of Ecosystem Services and Land Use Change. Environmental Science & Technology, 2010, 44(20), (IF: 4.63) [55] Zhang, L. ( 张林 ), Luo, T. X. ( 罗天祥 ), Zhu, H. Z. ( 朱华忠 ), Christopher, D., Deng, K. M. ( 邓坤玫 ). Leaf life span as a simple predictor of the evergreen forest zonations in China. Journal of Biogeography, 2010, 37(1), (IF: 4.566) [56] Chen, P. F. ( 陈鹏飞 ), Haboudane, D., Tremblay, N., Wang, J. H.( 王纪华 ), Vigneault, P., Li, B. G. ( 李保国 ). New spectral indicator assessing the efficiency of crop nitrogen treatment in corn and wheat. Remote sensing of environment, 2010, 114(9), (IF: 3.612) [57] Lu, N. ( 吕宁 ), Liu. R. G. ( 刘荣高 ), Liu, J. Y. ( 刘纪远 ), Liang, S. L. ( 梁顺林 ). An algorithm for estimating downward shortwave radiation from GMS 5 visible imagery and its evaluation over China, Journal of Geophysical Research, 2010, 115: D18102, doi: /2009jd (IF: 3.082) [58] Gao, Y. ( 高阳 ), Xie, H. J. ( 谢红杰 ), Lu, N. ( 吕宁 ), Yao, T. D. ( 姚谭栋 ), Liang, T. G ( 梁田刚 ). Toward advanced daily cloud-free snow cover and snow water equivalent products from Terra-Aqua MODIS and Aqua AMSR-E measurements. Journal of Hydrology, 2010, 385(1-4), (IF: 2.43) [59] Liao, S. B. ( 廖顺宝 ), Bai, Y. ( 白燕 ). A New Grid-Cell Based Method for Error Evaluation of Vectorto-Raster Conversion. Computational Geosciences, 2010, 14(4), (IF: 1.306) [60] Jiang, L. L. ( 姜莉莉 ), Zhang, A. ( 张岸 ), Qi, Q. W. ( 齐清文 ). Improving the accuracy of imagebased forest fire recognition and spatial positioning. SCINECE CHNIA Technological Sciences, 53(Suppl I), [61] Qi, Q. W. ( 齐清文 ), Zhang, A. ( 张岸 ), Jiang, L. L ( 姜莉莉 ). Optimization of Mathematical Models for Thematic Maps. SCINECE CHNIA Technological Sciences, 53(Suppl I), [62] Luo, G. P. ( 罗格平 ), Feng, Y. X. ( 冯一星 ), Zhang, B. P. ( 张百平 ), Cheng, W. M. ( 程维明 ). Sustainable land-use patterns for arid lands: A case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains. Journal of Geography Sciences, 2010, 20(4), [63] Shu-Qin Wang, Gao, X. ( 高星 ), Zhen-Xing Yao. Accelerating POCS interpolation of 3D irregular seismic data with Graphics Processing Units. Computers & Geosciences, 2010, 36(9), (IF: 1.142) [64] Guo, Z., Gao, X.( 高星 ), Yao, Z. X., S-wave velocity of the crust around Tianshan Mountains inverted from seismic ambient noise tomography. Chinese Sci Bull, 2010, 55(31), (IF: 0.426) [65] Gao, X. ( 高星 ), Duan, Z. Q., Wang, W. M., Guo. Z. Rupture process of the Oct. 6, 2008 Ms 6.6 Dangxiong earthquake, Tibet, China. Chinese Journal of Geophysics, 2010, 55(9), [66] Du, Y. Y. ( 杜云艳 ), Wen, W. ( 温伟 ), Cao, F. ( 曹峰 ), Ji, M. ( 季民 ). A case-based reasoning approach for land use change prediction. Expert Systems with Applications, 2010, 37(2), (IF: 2.908) [67] Ouyang, R. L. ( 欧阳如琳 ), Ren, L. L. ( 仁立良 ), Cheng, W. M. ( 程维明 ), Zhou, C. H. ( 周成虎 ). Similarity search and pattern discovery in hydrological time series data mining. Hydrological Processes, 2010, 24, (IF: 1.87) [68] 张仁华, 田静, 李召良, 苏红波, 陈少辉. Principles and methods for the validation of quantitative remote sensing products. Science China-Earth Science,2010,53(5), (IF:0.265) 2010 年度, 实验室正式出版专著 6 部, 参与编写专著 2 部 其中 : 第一编写单位 4 部, 英文专著 2 部 ( 第一编写单位 1 部 ) 专著列表如下: [1] Tian-Xiang Yue( 岳天祥 ). Surface Modelling: High Accuracy and High Speed Methods. New York: CRC Press [2] 何建邦 闾国年 吴平生 曹彦荣著. 地理信息资源产权研究. 北京 : 科学出版社 [3] 廖顺宝著. 地球系统科学数据资源体系研究. 北京 : 科学出版社 [4] 王劲峰 廖一兰 刘鑫编著. 空间数据分析教程. 北京 : 科学出版社 [5] Pinde Fu, Jiulin Sun( 孙九林 ). Web GIs: Principles and Applications. ESRI Press [6] 蓝荣钦 杨晓梅 张世涛. 登陆战役地理环境智能分析与咨询技术研究. 北京 : 解放军出版社 年度, 实验室出版地图集 2 部, 其中第一单位 1 部 [1] 邵全琴 ( 主编 ) 樊江文 匡文慧 韩嘉福 钟林生 程维明( 副主编 ). 玉树地震区域生态环境图集. 北京 : 科学出版社 [2] 宫鹏 刘岳 ( 主编 ) 韩嘉福 张忠( 副主编 ). 中华人民共和国人口与环境变迁地图集. 北京 : 科学出版社

12 年度软件著作权 专利与科研奖励 2010 年度, 实验室申请获得软件著作权 35 项, 新申请国家发明专利 12 项, 公开专利 17 项, 取得专 利授权 10 项 2010 年实验室获得授权的国家发明专利列表 专利名称 授权号 授权日期 发明人 一种精细尺度下的动态风险及易损性预测方法 ZL 李连发 梁金龙 一种外包数据库查询结果验证方法及其系统 ZL 张敏 陈驰 冯登国等 一种基于历史相似性案例的海洋涡旋变化检测方法 ZL 杜云艳 周成虎 王丽敬等 一种基于矢量数据信息量的尺度设置方法 ZL 程昌秀 周成虎 陈荣国 一种基于空间相关性的亚像元空间定位方法 ZL X 葛咏 李三平 一种融合光谱信息和多点模拟空间信息的分类方法 ZL 葛咏 白鹤翔 一种利用加权多项式模型实现遥感影像几何校正的方法 ZL 杨晓梅 张涛 周成虎 一种自适应电子地图符号的系统及方法 ZL 王英杰 张金禄 余卓渊 邓红艳 一种交互式在线统计地图生成与发布装置及方法 ZL 王英杰 罗斌 余卓渊 李洪省 一种适合路况信息加载的导航数据库概化方法 ZL 陆锋 高松 段滢滢 本年度, 实验室获得的国家和省部级科技奖励 : 国家科技进步二等奖 1 项 ( 第 4 完成单位 ): 大洋金枪鱼资源开发关键技术及应用, 周成虎研究员 苏奋振研究员分别排名第 4 和第 8; 环境保护科学技术二等奖 1 项 ( 第 1 完成单位 ): 青海三江源区生态系统综合监测与评估关键技术研发及其应用, 徐新良副研究员排名第 6 地球系统科学数据共享网获得 国家十一五科技计划优秀执行团队 ; 苏奋振研究员获得 第十一届中国青年科技奖, 唐伯惠副研究员获得教育部颁发的 2010 年全国百篇优秀博士学位论文提名奖 实验室研究人员共参与完成 7 份重大咨询报告, 其中 2 份获得总理批示,3 份获得副总理批示 年度科研进展 在国家 科技支撑计划 国家自然科学基金 中科院知识创新工程等项目的资助下, 实验室围绕地理空间分析与系统模拟 核心地理信息技术与应用 遥感地学分析与计算 国家大地图集与地图网络发布 资源环境数据集成与信息共享等方面开展持续的研究工作,2010 年度取得了重要进展 (1) 地理空间分析与系统模拟在原有高精度曲面建模理论方法 异质表面分层抽样模型 精细尺度地理要素空间变化定量模拟 山地环境升起带模拟与定量分析 点过程与时空关联规则挖掘 陆面过程模拟模型 (EASS) 等研究的基础上, 本年度在高速度曲面建模方法 复杂时空点集模式分解理论 地理探测器和自然灾害风险评价模型 平缓区土壤属性定量 时空流数据与个体时空活动模式挖掘 黄河三角洲水盐动态模拟等方面的研究取得重大进展, 成功申请 基于垂直带的山体效应定量化研究 国家自然科学基金重点项目等 研究成果 引起了国内外同行的高度评价 本年度发表 SCI 论文 31 篇, 影响因子大于 2.0 的 SCI 论文 10 篇 高精度高速度曲面建模方法研究主要完成人 : 岳天祥 范泽孟 杜正平 王世海 李启权 陈传法 卢毅敏 王情 闫长青 孙晓芳 王晨亮在高精度曲面建模方法论的基础上, 为了大幅度提高高精度曲面建模 (HASM) 的运算速度和对海量数据的处理能力, 建立了 HASM 多重网格法 自适应法和平差算法, 解决了经典 HASM 方法速度慢 内存需求大等问题 成功应用于 :1) 数字高程模型构建,2) 气候变化趋势及未来情景模拟分析,3) 生态系统空间分布变化趋势及未来情景模拟分析,4) 土壤性质模拟分析,5) 土壤污染模拟分析,6) 生态系统服务功能模拟分析 目前已发展形成了以遥感数据或模拟数据为初始场 以地面采样数据或观测数据为优化控制条件的高精度高速度曲面建模方法 发表了一系列关于高精度曲面建模 (HASM) 的学术论文 代表性论著 : Tian Xiang Yue, Qing Wang, Yi Ming Lu, Xiao Ping Xin, Hong Bing Zhang,Shi Xin Wu Change trends of food provisions in China. Global and Planetary Change 72(3): (IF = 3.272) 19

13 Tian. Xiang. Yue, Shi. Hai. Wang Adjustment computation of HASM: a high-accuracy and high-speed method. International Journal of Geographical Information Science 24(11): (IF = 1.533) Tian Xiang Yue, Dun Jiang Song, Zheng Ping Du,Wei Wang High-accuracy surface modelling and its application to DEM generation. International Journal of Remote Sensing 31(8): (IF=1.089) Tian-Xiang Yue. Surface Modelling: High Accuracy and High Speed Methods. New York: CRC Press 复杂时空点集模式分解理论主要完成人 : 裴韬 周成虎 朱阿兴 苏奋振 李宝林 葛咏 杨晓梅混合点过程的模式分解是揭示点集地理现象空间格局的关键问题 由于复杂点集的分解存在点过程的数目未知 形状任意以及叠加结构复杂等难点, 因而成为世界性的难题 本研究从混合点空间格局形成的机理出发, 通过解决任意点集的均一性判别 泊松点过程的混合密度及分解模型 空间点过程支撑域的提取模型 时空耦合点过程的加窗分解模型等一系列问题, 原创性地提出并构建了复杂时空点集的模式分解理论 该理论在国际上首次实现了将任意复杂的时空点集分解为不同强度的均匀点过程, 从根本上解决了时空点集分解与模式提取的理论难题 该理论对于时空点集数据的贡献可与傅立叶变换对于初等函数的贡献进行类比, 从而成为点集数据的 傅立叶变换理论 被陈俊勇院士 林宗坚教授 李小文院士推荐为 973 计划项目 对地观测数据 - 空间信息 - 地学知识的转化机理 重大研究成果 推荐人认为该成果是 : 原创性成果 突破性进展和重大创新 IJGIS 主编 Brian Lees 教授在空间数据挖掘领域的权威方向性总结著作 Geographic data mining and knowledge discovery 中引用本成果 代表性论文 : Pei T, Wan Y, Jiang Y, Qu CX, Zhou CH and Qiao YL Detecting arbitrarily shaped clusters using ant colony optimization, International Journal of Geographical Information Science, DOI: / (IF = 1.533) Pei T, Zhou CH, Zhu AX., Li BL, Qin CZ Windowed Nearest-Neighbour Method for Mining Spatiotemporal Clusters in the Presence of Noise. International Journal of Geographical Information Science, 24: (IF = 1.533) 地理探测器和自然灾害风险评价模型主要完成人 : 王劲峰 葛咏 李连发 胡茂桂提出了基于空间方差来研究健康问题和与其相关 ( 风险 ) 因子之间关系的地理探测器方法, 通过 因子力 指标有效识别多因子间的关系, 评价相关因子对健康问题的影响, 快速有效地探测出针对于某种健康问题中重要的影响因子, 对相关干预措施和政策的实施有重要决策作用 基于专业知识和空间数据构建了一种新的贝叶斯网络模型对自然灾害风险因子进行评价, 可进行精细尺度下的风险及易损性评估 该方法融入域知识和空间因子, 较传统方法提高了风险探测精度及性能, 避免了传统方法尺度较粗及空间相关性考虑不周的缺点 它还可以广泛应用于台风 滑坡 / 泥石流 海啸以及其它人为灾害的风险评估 研究成果得到国际风险协会和国内外相关部门广泛关注 国际风险协会将其作为风险分析的新方法进行报道 代表性论文 : Wang JF, Li XH, Christakos G, Liao YL, Zhang T, et al Geographical Detectors-Based Health Risk Assessment and its Application in the Neural Tube Defects Study of the Heshun Region, China. International Journal of Geographical Information Science 24(1): (IF = 1.533) Li LF, Wang JF, Leung H, Jiang CS Assessment of Catastrophic Risk Using Bayesian Network Constructed from Domain Knowledge and Spatial Data. Risk Analysis 30(7): (IF = 1.953) Li LF, Wang JF, Leung H Using spatial analysis and Bayesian network to model the vulnerability and make insurance pricing of catastrophic risk. International Journal of Geographical Information Science 24(12): (IF = 1.533) 基于地表动态反馈模式的平缓区土壤属性定量主要完成人 : 朱阿兴刘峰李宝林裴韬秦承志在平原等平缓地区, 环境梯度较小, 易于观测的地形和植被等环境因素通常与土壤的关系比较微弱, 不能或只能部分地反映土壤的空间变化, 难以利用它们有效地推测土壤信息 针对这一问题, 研究提出了一种基于较高时间分辨率遥感观测捕捉的地表动态反馈开发能够体现平缓地区土壤空间变化的环境变量的方法 通过在中国东北海伦 西北伊犁河谷和加拿大 Manitoba 省 Carman 研究区的案例研究表明 : 不同土壤类型的地表动态反馈模式显著不同, 相同土壤类型的反馈模式明显相似 ; 土壤类型越相似, 反馈模式也越相似 此外, 利用反馈模式开发的新环境变量, 能够比较准确地预测平缓地区土壤的空间变化, 通过独立野外验证点的验证, 表明本方法所得平缓地区土壤空间变化信息上的有效性 通过与中科院南京土壤研究所的合作已经在我国东部广大平原地区对该研究成果进行大范围的推广应用, 取得阶段性成果 代表性论文 : Zhu, A.X., F. Liu, B.L. Li, T. Pei, C.Z. Qin, G.H. Liu, Y.J. Wang, Y.N. Chen, X.W. Ma, F. Qi, C.H. Zhou. Differentiation of soil conditions over flat areas using land surface feedback dynamic patterns extracted from MODIS, Soil Science Society of America Journal, 2010, 74(3): Liu, F., X. Geng, A.X. Zhu, W. Fraser. Digital soil mapping over low relief areas using land surface feedback dynamic patterns extracted from MODIS, Geoderma. (accepted) 刘峰, 朱阿兴, 裴韬, 秦承志, 李宝林. 高时间分辨率遥感在土壤质地空间变化识别中的应用, 地球信息科学学报. 2010,12(5): 1-5. 时空流数据与个体时空活动模式挖掘主要完成人 : 陆锋 郑年波 陈洁 段滢滢 于海璁 张恒才 欧阳俊具有时序特征的移动目标轨迹数据中蕴藏着丰富的个体时空特征与时空活动模式 本研究以实时交 20 21

14 通流数据 个体出行时空活动数据 移动目标轨迹数据挖掘为切入点, 力图为时空流数据与个体时空活动规律分析提供方法与关键技术支撑 针对城市交通道路交叉口转向延迟问题, 建立了一种基于路网的动态对偶图模型 ; 提出了基于多核混合支持向量机的城市短时交通预测方法 该方法既考虑到交通状态历史规律, 又顾及了交通的时变特征, 提取交通系统相关参数的知识信息, 具有鲁棒性和自适应性 ; 提出了基于遗传算法的多模式多标准路径搜索逼近解方法, 实现了多种交通模式的无缝转换以及用户透明的自动化交通模式组合, 为大规模交通网络多标准实时路径规划提出了可能的解决途径 ; 提出一种基于时间地理学的个体时空数据表达与分析方法, 在时空 GIS 环境下发展出一套活动模式分析平台 (Activity Pattern Analyst, APA); 针对海量 多源移动目标轨迹数据, 提出一种多时间尺度的移动目标轨迹数据挖掘方法 围绕上述研究方向, 研究组 2010 年度共发表 ( 含录用 ) 学术论文 14 篇, 其中 SCI 论文 1 篇, 国内核心期刊 10 篇, 国际会议论文 3 篇 获得国家知识产权局发明专利授权 1 项, 公开发明专利 2 项 代表性论文 : Chen, Jie, Shaw, Shih-Lung, Lu, Feng, et al., 2011, Exploratory data analysis of activity diary data: a spacetime GIS approach. Journal of Transport Geography. doi: /j.jtrangeo (SCI) 郑年波, 陆锋, 李清泉等. 顾及转向延迟的时间依赖 A* 最短路径算法. 测绘学报.2010, 39(5): (EI) 张健钦, 陆锋, 徐志洁. 基于多 Agent 的动态路况信息服务系统仿真研究. 武汉大学学报 ( 信息科学版 ). 2010,35(10): (EI) 陆锋, 段滢滢, 袁文.LBS 的数据处理技术. 中国计算机学会通讯.2010,6(6):36-41 于海璁, 陆锋. 一种顾及步行引导的多标准路径规划方法. 中国图象图形学报.2010, 15(4): 黄河三角洲水盐动态模拟研究主要完成人 : 刘高焕 黄翀 刘庆生 范晓梅 宋创业三角洲生态与环境演变的重要驱动因子 水盐动态一直是国际地理学和生态学研究的难点 如何将遥感地表参数反演信息与区域地下水盐过程动态模拟耦合, 是进一步深入研究滨海盐渍化区域生态系统演化机制和规律必须解决的问题 本研究以黄河三角洲为研究区域, 建立了黄河三角洲地区地下水盐运移数值模型, 对黄河三角洲滨海地区地下水盐运移动态和规律进行了探索 ; 将遥感蒸散反演模型 土壤水盐运移数值模型以及地下水流溶质运移模型相耦合, 实现区域尺度上的水盐动态过程模拟, 为传统水盐运移模型的发展提供新思路 ; 基于广义加法模型构建了黄河三角洲典型植被翅碱蓬群落 芦苇群落和柽柳群落与环境之间的 植被 - 环境 关系模型, 为黄河三角洲地区水盐与环境因子的生态效应及区域生态恢复研究提供了工具 代表性论文 : Xiaomei Fan, Bas Pedroli, Gaohuan Liu, Hongguang Liu, Chuangye Song, et, al. Potential plant species distribution in the Yellow River Delta under the influence of groundwater level and soil salinity. Ecohydrology, , DOI: /eco.164 (SCI) X. Fan, B. Pedroli, G. liu, Q. liu, et, al. Soil salinity development in the yellow river delta in relation to groundwater dynamics. Land degradation & development, 2011, DOI: /ldr.1071 (SCI) 黄翀, 刘高焕, 王新功等. 不同补水条件下黄河三角洲湿地恢复情景模拟. 地理研究.2010,29(11): 刘庆生, 刘高焕, 范晓梅. 黄河三角洲土壤盐分剖面类型时空分布研究. 山东农业科学.2010,(1): 刘庆生, 刘高焕, 黄翀等. 黄河三角洲自然保护区动态变化遥感监测研究. 中国农学通报.2010,26(16): 陆 - 气通量尺度上推方法与示范研究主要完成人 : 陈报章 付东杰 葛全胜 Nicholas C. Coops, 于贵瑞等涡度相关方法被广泛应用于观测站点尺度 ( 通常小于 1-3km 2 ) 的陆 - 气交换过程, 但没有直接的方法观测更大尺度的 CO 2 水汽通量 因此, 针对陆地表层非均质性和陆 - 气过程的非线性, 如何利用涡度相关测量值估算景观尺度 (101 ~ 02km 2 ) 区域尺度(103 ~ 106km 2 ) 甚至全球陆地尺度 (107 ~ 108km 2 ) 的碳通量和能量通量, 乃是现今全球碳水循环以及能量通量模拟等方面的研究前沿 陈报章研究小组发展了基于卫星遥感影像的尺度上推 (Upscaling) 理论框架, 以总初级生产力 (GPP) 为例, 将其尺度由站点观测上推到景观尺度, 并在中国科学院生态网络中心千烟洲生态站开展了应用研究 团队还发展了基于遥感的陆面模型 -EASS(Ecosystem-Atmosphere Simulation Scheme), 实现了区域尺度能量通量和碳同化速率一致性估计的分离 此外还基于足迹模型 (SAFE,Simple Analytical Footprint model on Eulerian coordinates) EASS 模型和遥感影像, 评估了涡度相关通量测量的代表性以及站点传感器位置偏差 (SLB, Sensor Location Bias), 取得了较好的研究成果 代表性论文 : Baozhang Chen, Quansheng Ge, Dongjie Fu, Guirui Yu, Xiaomin Sun, Shaoqiang Wang, Huimin Wang (2010), A data-model fusion approach for upscaling gross ecosystem productivity to the landscape scale based on remote sensing and flux footprint modeling. Biogeosciences, 7, (IF = 3.246) Baozhang Chen, Nicholas C. Coops, Dongjie Fu, Hank A. Margolis, Brian D. Amiro, Alan G. Barr, T. Andrew Black, M. Altaf Arain, Charles P.-A. Bourque, Lawrence B. Flanagan, Peter M. Lafleur, J. Harry McCaughey, and Steven C. Wofsy (2010), Assessing eddy-covariance flux tower location bias across the Fluxnet- Canada Research Network based on remote sensing and footprint modeling. Agriculture and Forest Meteorology, 150, /j.agrformet (IF = 3.197) (2) 核心地理信息技术与应用在核心地理信息技术方面, 本年度由实验室主持完成的首款具有创新自主知识产权的高安全级空间数据库管理系统平台软件 (BeyonDB) 发布了其生命周期中的第一个 α 版本 BeyonDB [A] 企业版和 BeyonDB [A] 安全版, 为实现 空间数据管理 - 分析 - 服务 - 可视化 一体化的全国产化 23

15 GIS 应用奠定了坚实的基础 在地理信息技术应用方面, 基于网格的空间信息集成 优化查询以及海洋信息网格等研究取得重大进展 ; 研发的全国土壤污染状况调查数据库与集成应用分析系统 太湖流域基础数据库建设与水质目标管理信息系统等得到了广泛的应用, 得到了环境保护部门的高度肯定 海洋地理信息网格研究主要完成人 : 苏奋振 杜云艳 周成虎 何亚文 肖如林相对于陆地地理信息的共享和交互, 海洋信息表现出更多的特殊性, 特别是方向场 三维空间及动态特性, 相应地要求海洋地理信息的服务具备更多的动态性和快速化 因此, 为有效反映海洋, 集成多源多地信息, 实现海洋信息的科学服务, 需要建立一个基于网格环境的海洋信息数据共享与信息服务平台, 对海洋多维动态信息服务相关理论方法进行必要的实验和应用 本研究依托 908 专项 海洋信息网格技术 ( ) 及相关的 863 项目和科学院创新项目等, 提出海洋信息网格体系结构, 并对其运行机制进行深入研究, 为有效整合多源海洋信息资源, 实现分布式海洋信息的集成与共享提供了技术支持 ; 提出基于本体的海洋信息服务发布 注册 智能化查询与发现方法 ; 基于海洋信息网格的远程可视化技术, 海洋信息网格服务的集成技术, 实现网格环境下, 海洋信息数据服务和计算服务可视化表达与分析应用 基于 GeoProcessing 技术实现了网格服务的集成应用 ; 研发了一套基于 Web 的 海洋信息网格服务平台 和一套三维的 海洋信息网格多维操作分析平台 的原型系统 实现语义支持的分布式多源海洋信息服务表达与注册, 一站式 海洋信息服务的集成 交换 可视化及分析应用 代表性论文 : He, Y. W. Su, F. Z, Du, Y. Y. Xiao, R. L. Web-based spatiotemporal visualization of marine enviornment data. Chinese Jouranl of Oceanology and Limnology, 2010, 8(5), (IF: 0.48) 杜云艳, 冯文娟, 何亚文等. 网络环境下的地理信息服务集成研究. 武汉大学学报 ( 信息科学版 ). 2010,35(3): 何亚文, 杜云艳, 苏奋振等. 利用空间信息网格的海流场远程可视化. 武汉大学学报 ( 信息科学版 ). 2010,35(3): 何亚文, 苏奋振, 杜云艳等. 海洋信息网格服务平台的设计与实现. 地球信息科学学报.2010,12(5): 全国土壤污染状况调查数据库与集成应用分析系统主要完成人 : 李宝林 周成虎 秦承志 高锡章 陈学文 袁晔城 肖如林 孙战利 刘汉丽 覃彪 姚凌 王春晓 李润奎 陈腊娇等 从 2005 年到 2010 年底, 国家启动了由环境保护部和国土资源部共同承担的 全国土壤现状调查及污染防治项目, 旨在全面 系统 准确掌握全国土壤环境质量总体状况, 查明重点地区土壤污染类型 程度和原因, 评估土壤污染风险, 确定土壤环境安全等级 这次调查共布设点位 个, 采集样品 个 获得实验室有效测试数据近 500 万个, 调查点位环境信息数据 200 余万个 调查点位照片 20 余万张 如何解决庞大数据的管理与分析, 为政府决策提供即时准确的信息变得十分重要, 鉴于此, 环境保护部启动了 全国土壤污染调查数据库及应用分析系统的设计与实现 项目 近五年来研究团队在土壤环境数据规范标准制定 全国土壤环境数据库实体建设以及面向海量土壤环境数据管理与分析的关键技术方法研发等方面取得了突破性的进展 : 针对我国复杂多样的土壤环境和高强度人类活动的干扰, 首次建立了我国土壤环境调查与监测的数据规范标准 ; 提出和构建了土壤环境质量数据表达的多维数据模型与数据结构, 建成了我国第一个土壤环境质量信息系统 ; 综合集成了数据统计分析模型 土壤环境质量评价与污染风险评估模型以及数据空间预测模型等专业模型, 发展了基于统计模型与空间分析模型的数据质量检查模型体系 研究成果在全国土壤污染调查数据集成分析与应用过程起到了非常重要的作用, 得到了业务主管部门环境保护部生态司, 以及中国环境监测总站及各省级监测中心站等相关部门的高度肯定 太湖流域基础数据库建设与水质目标管理信息系统主要完成人 : 刘高焕 刘庆生 谢传节 黄翀 史磊 宁吉才 张敏在水专项的支持下, 开发太湖流域水质目标管理信息系统, 以期在水生态功能分区和控制单元划分的基础上, 实现 水生态功能定位 水质目标确定 水环境容量计算 污染负荷估算 污染负荷分配 消减方案制定 的完整流程, 为太湖流域水质目标管理提供技术支撑 研究建立了太湖流域 1:5 万土地利用 / 土地覆被分类标准和遥感解译库, 完成了太湖流域 1:5 万土地利用 / 土地覆被遥感解译工作, 总体精度达到 89.86%; 建立了能保障运行的太湖流域综合数据库及其管理系统, 集成太湖流域 1:25 基础地理信息数据 太湖流域一级 二级和三级水生态功能分区图 常州和湖州市 2007 年污染普查数据 常规和补充水质监测断面 陆地生态系统和水生生态系统野外调查数据等 ; 以 TMML( 月最大污染负荷 ) 技术为主线, 集成开发了基于控制单元的水生态服务功能评估模块 水环境容量计算模块 污染负荷估算模块 污染负荷分配模块和水生态承载力计算模块, 初步构建完成了太湖流域水质目标管理基本业务运行系统 申请软件著作权两项 : 基于太湖流域控制单元的水质目标信息管理系统 和 太湖流域综合数据库管理平台及可视化系统 系统已经在太湖流域示范区水质目标管理中开展示范应用 代表性论文 : Jicai Ning, Gaohuan Liu, Qingsheng Liu, Chuanjie Xie. Land Use Change and Ecological Environment Evolution in Taihu Lake Basin [C]. The 18th International Conference on Geoinformatics, June , Beijing, China (EI 收录 ) Chuanjie Xie, Jiaqi Li, Gaohuan Liu, Qingsheng Liu, Lei Shi. Model Components and Interfaces Design in Environmental Modeling System [C]. The 3rd IEEE ICCSIT, July , Chengdu, China (EI 收录 ) Shi Lei, Xie Chuanjie, Liu Gaohuan, Liu Qingsheng. Design and Implementation of Taihu Lake Basin Management Information System Based on GIS [C]. The rd International Conference on Environmental and Computer Science (ICECS 2010), October , Kunming, China (EI 收录 ) 24 25

16 中国生物质能源发展潜力评估主要完成人 : 庄大方 江东 徐新良 刘磊目前, 生物质能是仅次于煤炭 石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源, 在整个能源系统中占有重要地位, 在煤炭 石油和天然气等不可再生能源日益枯竭的当今, 作为可再生能源的生物质能源将在全球经济社会发展中发挥越来越重要的作用 以植物为主的再生生物质能源目前受到有关国际机构 政府或非政府组织以及科学界的高度关注, 直接能代替石油的烃类和油脂类植物的开发利用已成为当今国际上的一大热点 我国也同样面临着不可再生能源短缺的巨大挑战, 能源资源短缺问题已成为关系到国家安全和发展的全局性问题 开展能源植物的规模化种植 加强能源植物开发利用是我国能源可持续发展重要战略之一, 而开展能源植物开发利用潜力评价, 是我国生物质能源发展的重要基础性工作 本项研究针对当前日益迫切的能源需求, 以院资源环境科学数据中心丰富的数据资源为基础, 建立了宜能边际土地的界定标准和方法, 确定了我国宜能土地的数量和空间分布 ; 结合主要能源植物的生态适宜性, 提出了我国主要能源植物规模化种植的空间布局, 估算了我国能源植物的开发利用潜力, 为我国能源植物开发利用提供了数据基础 研究结果表明, 我国在近阶段适宜于能源植物大规模种植的边际土地总量约为 百万公顷 (6.5 亿亩 ), 相应的生物液体燃料产出为 百万吨 / 年 如果边际土地中的 10% 得到开发利用, 将形成年产 百万吨生物液体燃料的能力 代表性论文 : Dafang Zhuang, Dong Jiang, Lei Liu and Yaohuan Huang. Assessment of Bioenergy Potential on Marginal Land in China. Renewable & Sustainable Energy Reviews.2011, 15: (SCI, IF=4.842) Yun Liu, Hui Chen, Dafang Zhuang, Dong Jiang, Jie Liu, Guojiang Wu, Mingfeng Yang, and Shihua Shen. characterization of a dre-binding transcription factor from asparagus (asparagus officinalis l.) and its overexpression in arabidopsis resulting in salt- and drought-resistant transgenic plants. Int. J. Plant Sci.ence; 2010,171(1),12-23 (SCI, IF=1.535) 中国耕地资源变化综合评估研究主要完成人 : 杨小唤 石瑞香 程传周 王静在中国科学院重大项目支持下, 面向国家重大需求, 以解决我国粮食安全中的重大战略问题为宗旨, 采用遥感监测技术, 结合地面调查, 掌握国内耕地生产潜力的现状及动态变化, 开展全国耕地生产潜力综合评估及其时空变化分析, 为保障国家粮食安全提供准确可靠的科学依据和信息基础, 为国家耕地资源保护和农业发展提供战略性咨询建议 本项研究以 年多年平均的气象数据为基础, 通过多种生产潜力计算模型, 获得多年平均的光合生产潜力 光温生产潜力 气候生产潜力等, 结合耕地变化 气候条件 ( 温度 降水 日照时数等 ) 和中国自然环境综合指数 (NESI) 等环境背景数据, 利用空间叠加 区域统计等 GIS 空间分析方法, 研究耕地变化对区域生产潜力的影响, 并分析耕地占用区和耕地补充区的自然环境背景和生产潜力的差异 年耕地空间变化显著, 占用的耕地分布广泛, 而增补的耕地集中在综合环境较差的区域 ; 耕地占补导致光温生产潜力总量和区域分布的变化, 总体趋势是南减北增, 全国净减少 万吨 光温生产潜力增加的地区是以开垦天然林草资源 破坏自然生态环境为代价的, 而减少的地区主要是城乡建设用地大量占用耕地所致, 对耕地资源的可持续利用构成威胁 代表性论文 : Yang Xiaohuan, Cheng Chuanzhou, Li Yuejiao. Effect of Cropland Occupation and Supplement on Lighttemperature Potential Productivity in China from 2000 to Chinese Geographical Science (6), DOI: /s x (SCI, IF=0.426) 程传周, 杨小唤, 李月娇, 纪银晓 年中国耕地变化对区域生产潜力的影响. 地球信息科学学报. 2010,12(5), 石瑞香, 杨小唤. 中国耕地变化区的气候背景对比分析. 地球信息科学学报. 2010,12(3), (3) 遥感地学分析与计算持续在基于遥感的地表辐射 地表温度 蒸散发 湿度等地表关键要素精确提取 不确定性分析与度量等方面开展研究, 在地表灾害遥感监测与过程模型研究 基于 HJ-1 等国产卫星的宏观生态环境遥感监测等方面取得重大进展 本年度发表 SCI 论文 14 篇, 影响因子大于 2.0 的 7 篇 地表蒸散发遥感定量反演主要完成人 : 李召良 唐荣林 唐伯惠 吴骅在进行区域蒸散发估算时, 地表温度 - 植被指数 (TVT) 三角空间相较于其他地表能量平衡模型的主要优势在于模型的简单易用, 输入少 但该方法只在干旱半干旱地区经过了初步验证, 而在湿润半湿润地区, 三角空间内利用卫星遥感数据观测到的干边像元通常要比理论上的数值要低, 这将对模型估算结果造成多大的影响? 本研究根据地面密集观测数据和卫星遥感数据分别评估地表温度 - 植被指数三角空间与其他代表性地表能量平衡模型在区域 ET 估算上的性能, 以便更深入地了解三角空间在估算区蒸散发上的优势与局限性 开展了涡动相关 (EC) 系统和大孔径闪烁仪观测源区对比研究 利用禹城站 2009 年小麦和玉米生长期间内地面气象观测数据, 研究了涡动相关 (EC) 系统和大孔径闪烁仪 (LAS) 观测源区在不同气象输入条件下的变化 开展了湿润半湿润地区各种蒸散发模型的对比研究 利用 2009 年 4 月底到 9 月底晴空 MODIS/TERRA 数据和山东禹城站地面观测数据, 评估二源能量平衡模型 (TSEB) 地表能量平衡系统 (SEBS) 和地表温度 - 植被覆盖度 (TVT) 三角空间在半湿润地区估算地表通量的性能 在 3 个模型估算的显热通量与 LAS 观测显热通量的比较中,TSEB 模型表现最好 (RMSD=63W/m 2 ) 与 LAS 观测显热通量相比,TSEB 和 SEBS 模型分别低估了 40W/m 2 和 42W/m 2, 而 TVT 模型则高估了 48 W/m 2 TSEB 模型估算的 LE 与 LELAS 吻合较好 (BIAS=19W/m 2,RMSD=55W/m 2 ), 而 SEBS 模型大约高估了 63W/m 2 (RMSD=93 W/m 2 ) TVT 模型的表现处于 TSEB 和 SEBS 模型之间, 低估了 LELAS 大约 28W/m 2 (RMSD=75W/m 2 ) 27

17 代表性论文 : R.L. Tang, Z.-L. Li, and K.-S. Chen, (2010), Validating MODIS-derived land surface evapotranspiration with in-situ measurements at two AmeriFlux sites in a semiarid region, Journal of Geophysical Research-Atmosphere, doi: /2010jd (SCI) R.L. Tang, Y.J. Zhu, W.Z. Liu, and Z.-L. Li, (2010), Comparison of MODIS-derived evapotranspiration with LAS measurements at Changwu agro-ecological experimental station, IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, ISBN: , (EI) R.L. Tang, Z.-L. Li, Y.Y. Jia, X.M. Sun, J.Y. Lou, (2010), Comparison of two models of evapotranspiration estimation using remote sensing and ground data collected at an agriculture experimental station, Recent Advances in Quantitative Remote Sensing (RAQRS III). 土壤水分热红外遥感定量反演主要完成人 : 李召良, 赵伟, 唐伯惠, 吴骅土壤水分是地表水量平衡的一个重要变量, 也是许多水文 气候和陆面模型的重要参数, 直接影响着模型的预测精度 近年来随着新一代静止气象卫星的发射升空, 这些卫星一天内可提供 个瞬时高质量多时相多光谱数据, 为利用多时相遥感数据反演土壤水分创造了极为有利的条件 因此, 如何充分发掘卫星观测地表温度的日周期变化信息, 克服当前热红外反演土壤水分过程中遇到的问题, 进而发展一整套通用的土壤水分反演算法显得十分紧迫且具备十分重要的意义 本研究在传统的地表温度 植被指数 ( 植被覆盖度 ) 三角特征空间的基础上, 利用地表温度上午变化斜率取代地表温度本身, 发展了土壤水分亏缺指数 (TRVD) 三角空间模型, 从而可根据各像素点在三角空间中的位置来估算地表的土壤水分缺失状况 在裸土条件下, 基于描述地表温度日周期变化的参数与土壤水分之间的关系, 建立裸土条件下土壤水分的遥感反演模型, 该模型与土壤类型无关, 仅与外界大气强迫条件有关 实验表明实际的土壤水分与模型估算值的对比散点图, 精度较好 代表性论文 : Wei Zhao, and Zhao-Liang Li, 2010, SURFACE SOIL MOISTURE ESTIMATION FROM SEVIRI DATA ONBOARD MSG SATELLITE, IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS2010, ISBN: , Wei Zhao, and Zhao-Liang Li, 2010, land surface Soil moisture retrieval from temporal change of Land surface temperature: A sensitivity study, Recent Advances in Quantitative Remote Sensing (RAQRS III). 遥感地学信息提取和不确定性度量主要完成人 : 葛咏 杨晓梅 周成虎遥感数据处理流程 ( 包括数据获取 预处理 信息提取 数据转换 误差评价, 产品, 决策制定和决策执行 ) 的每个环节都存在误差, 而且这些误差会依附在整个处理流程中, 而且不断的累积 因此, 当使用遥感数据和产品的时候, 需要密切关注它们的误差和质量问题 本年度的主要研究进展 : 提出了利用不同精度控制点进行遥感影像几何校正的方法 (WPFM), 与现有基于经验模型的几何校正方法相比, 该方法能够在几何校正中同时使用不同精度的控制点, 并能有效地提高几何校正精度 开展了遥感影像几何校正的误差传递研究, 重点研究分析控制点的误差对校正影像的影响, 对分类影像的影响, 对变化探测的影响 ; 建立从几何校正控制点到变化探测的误差传递模型 ; 研制一套遥感影像几何校正软件包, 克服常规商业软件不能处理控制点带有误差的几何校正情况 研究提出了两种消弱遥感信息提取和识别不确定性的方法 :(1) 基于空间相关性的亚像元定位的信息提取方法,(2) 融合空间结构信息的信息提取方法 在此基础上开展了遥感影像制图精度对森林碳循环影响, 和遥感解译信息辅助下的多时相土地利用自动分类的应用研究 代表性论文 : Ge, Y. Xing, X.T., Cheng, Q.M. Simulation and analysis of infrastructure interdependencies using a Petri Net simulator in GIS. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation,12 (6):419 ~ 430,2010. (SCI) Bai, H.X., Ge, Y*., Wang, J.F. and Liao, Y.L. Using rough set theory to identify villages affected by birth defects: the example of Heshun, Shanxi, China. International Journal of Geographical Information Science 24: 4, 559 ~ 576, (SCI). T. Zhang, X.M.Yang, C.H.Zhou, F.Z.Su, J.M.Gong, Y.Y.Du,OBJECT-BASED IMAGE CLASSIFICATION UTILIZING BACKGROUNDKNOWLEDGE: A CASE STUDY OF LAND USE CLASSIFICATION,Joint International Conference on Theory, Data Handling and Modelling in GeoSpatial Information Science,Hong Kong,2010,May. 高振宇, 杨晓梅, 龚剑明等. 图像复杂度描述方法研究. 中国图象图形学报.2010,15(1): 地表灾害遥感监测与过程模型研究主要完成人 : 兰恒星 高星 程维明 刘洪江 杨志华 李郎平 伍宇明 牛全福 赵尚民 周增坡 曹玉尧 宋扬面向重大自然灾害, 开展了地表灾害遥感监测与过程模型的研究 提交五份重大咨询专报, 全部被中科院办公厅和中共中央办公厅专报采用, 三份得到副总理批示, 一份得到国办采用, 两份救灾应急报告当日呈报中共中央办公厅 国家抗震救灾总指挥部和抗震救灾一线指挥部, 直接支撑国家自然灾害应急决策 建立了考虑复杂环境效应的典型地表灾害类型的本构模型, 在此基础上创建了基于物理力学过程的三维分布式地表灾害过程模型 该模型在国内外得到广泛应用, 并在玉树地震和舟曲泥石流灾区科技救灾工作中发挥重要作用 ; 开展了高精度激光雷达和微波雷达进行地表灾害监测技术方法的研究, 为建立合理准确的地表灾害过程模型提供数据和技术保障 ; 以地震和典型地质灾害为研究实例, 初步完成承险体脆弱性综合评估的指标体系与模型构建, 包括 : 各类承险体的数量 结构 地理分布 物理属性等表 28 29

18 征指标的遴选及脆弱性综合评估指标体系构建 ; 各类承险体对致险因子的承险过程分析 ; 不同类型承险体对不同种类 不同强度致险因子的承险能力界定 ; 不同类型承险体对各种致险因子脆弱性评估的标准制定 ; 区域承险体脆弱性综合分析与综合评估模型构建等 代表性论文 : Lan, H., C. D. Martin, and B. Hu (2010), Effect of heterogeneity of brittle rock on micromechanical extensile behavior during compression loading, J. Geophys. Res., 115, B01202, doi: /2009jb (IF.3.147). Lan, H., C.Derek Martin, Chenghu Zhou, Chang Ho Lim. Rockfall hazard analysis using LiDAR and spatial modeling, Geomorphology (2010), doi: /j.geomorph (IF: 2.339) Yongshuang Zhang, Xitao Zhao, Hengxing Lan, Tanyu Xiong A Pleistocene landslide-dammed lake, Jinsha River, Yunnan, China. Quaternary International xxx (2010), doi: /j.quaint (IF 1.6) Niu Quanfu,Cheng Weiming,LIU yong,xie yaowen. Susceptibility Assessment of Secondary Geological Disaster based on GIS and Information value methodology for Yushu Earthquake Region. In: The 2nd International Conference on Information Science and Engineering(ICISE2010),Hangzhou.(EI 检索 ) 刘洪江, 兰恒星, 程维明. 玉树地震后结古镇群发式泥石流灾害数值模拟及危险性分析. 山地学报. 2010,28(04): 基于环境一号等国产卫星的宏观生态环境遥感监测应用技术主要完成人 : 庄大方 江东 徐新良 邱冬生 王军邦 王勇 袁文 杨晓梅 刘庆生 黄耀欢 雷丽萍目前我国环境遥感应用业务主要依托国外卫星的数据源 由于数据的时效性 数据覆盖范围 经费等不能得到有效保证, 导致环境遥感应用缺乏长期稳定的卫星遥感影像数据来源, 不能开展业务化运行工作 同时多年形成的遥感环境监测与评估业务流程, 由于缺乏一个高效 长期稳定 安全可靠, 且能够对批量数据进行快速 规模化处理和应用的业务运行系统作为支撑, 而得不到持续的运行 在环境保护部重大项目和国家科技支撑计划重点课题支持下, 提出了适合我国行业需求的宏观生态环境遥感监测业务应用模式 运行方案和应用系统技术体系 ; 研发了基于知识发现的土地利用自动分类技术 宏观生态环境变化遥感监测参数定量提取技术 ; 开发了宏观生态环境遥感监测应用系统 ( 包括 10 个业务子系统 117 个生态产品生产模块,97 个应用产品 20 个专题产品 ), 实现了数据处理 参数提取 生态监测 成果输出的完整的业务流程, 在环保部卫星环境应用中心进行业务试运行近 1 年, 开展了宏观生态环境遥感监测专题应用示范, 取得很好的应用效果 代表性论文 : Yaohuan Huang, Dong Jiang, Dafang Zhuang and Jingying Fu. Evaluation of Hyperspectral Indices for Chlorophyll-a Concentration Estimation in Tangxun Lake (Wuhan, China). Int. J. Environ. Res. Public Health. 2010, 7, (SCI) Yaohuan Huang, Dong Jiang, Dafang Zhuang. An Operational Approach for Estimating Surface Vapor Pressure with Satellite-derived Parameter. African Journal of Agricultural Research (20), (SCI) 30 (IF:0.08) Xu Xinliang, Li Kerang. Biomass Carbon Sequestration by Planted Forests in China. Chinese Geographical. Science (4) 289 ~ 297(SCI)(IF:0.426) (4) 国家大地图集与地图网络发布持续开展地图信息图谱与自适应空间可视化技术研究, 已经形成网络专题地图制作与发布平台, 取得多项国家发明专利和软件专著权 出版发行 中华人民共和国人口与环境变迁地图集 和 玉树地震区域生态环境图集 研究提出的基于遥感的人口普查小区划分和绘制方案, 人口普查与调查空间信息管理与分析平台已经在第 6 次全国人口普查中得到全面应用和推广 人口普查区域划分与制图主要完成人 : 王英杰 余卓渊 罗斌 李洪省 严虹面向国家第六次人口普查业务需求, 在国家 863 计划重点项目和科技支撑计划重点项目支持下, 开展了基于 3S 技术的人口普查区域划分方案和普查小区制图系统研究 研究完成了人口普查与调查地理框架体系 编码体系和相关标准规范草案 制订了 国家人口普查地理框架 ( 草案 ) 人口普查区域命名与编码 ( 草案 ) 人口统计基本单元规范 ( 草案 ) 人口普查地图表示规定 ( 草案 ) 四个标准规范草案; 在 3S 技术的支持下, 建立了人口普查区域划分新的技术流程, 建立了五种适用于不同技术条件 软硬件条件 数据基础等的人口普查区域划分技术方案 ; 在统一的地理框架下, 实现了多种数据类型 多种格式 多种比例尺 多时间序列的人口普查空间数据库一体化管理 ; 设计和开发了人口普查与调查空间信息管理与分析平台, 包括 : 人口普查地图标绘系统 ( 桌面版 网络版 ) 基于 PDA 的人口普查空间数据采集系统 人口普查信息空间统计管理系统 人口普查与抽查数据采集系统 ( 网络版 ) 在线人口地图网络发布系统等, 实现了从人口普查数据采集 普查小区管理 人口抽样模型 人口格网化模型 人口地图发布等功能 研究成果已编入第六次全国人口普查区域划分和制图的试点工作手册, 被国务院第六次全国人口普查领导小组办公室采纳, 作为第六次全国人口普查区域划分与制图试点工作方案, 并在全国推广 软件成果已经推广到全国 4 万多个乡镇, 培训了基层技术人员 8 万多名 截止到 2010 年 8 月 10 日, 采用本研究成果制作的除西藏以外的各省普查区 ( 约 650 万普查小区数字图 ) 和乡镇界已经全部上报至国家统计局, 并输入到普查与调查管理分析系统 国务院人口普查办副主任 国家统计局人口与就业司副司长李希如在接受科技日报采访时说 在全国范围内大规模地把遥感 测绘 GIS 等信息技术应用到人口统计工作上, 这是此次人口普查工作的一个突破 网络专题地图制作与发布平台主要完成人 : 王英杰 余卓渊 罗斌 李洪省 严虹研究突破了多时序 多尺度 多类别的统计指标管理技术, 专题统计制图符号模型设计技术, 在线网络地图制作与发布技术等一系列关键技术, 形成了网络专题地图制作与发布平台 网络专题地图制作与发布平台是集专题地图 统计数据 文字 图片等于一体的电子地图及地图集 31

19 制作与发布软件体系 平台在多时序 多尺度 多类别的统计指标管理 专题统计制图符号模型设计 在线网络地图制作与发布等相关技术的支撑下, 通过地图可视化的形式, 以网络化的电子地图集及在线地图服务为载体, 形象表达专题信息的空间统计规律 地区差异 分布特征和相互关系 目前利用该软件平台建成了中国人口空间统计信息网络发布系统 中国减贫与发展地图集 灾害承险体脆弱性评估地图集 乡村旅游三维网络虚拟系统 青岛市旅游资源普查数据采集系统 中国风能网络监测系统等 10 多项网络地图系统, 申请软件著作权 10 余项 专利 2 项 代表性论文 : QingWen Qi, An Zhang, LiLi Jiang, XiuPing Zou, Li Xu and Xi Cheng.Optimization of mathematical models for thematic maps.science CHINA Technological Sciences,2010,53(Supplement 1):15-24 谢超, 陈毓芬, 王英杰, 马惠军. 基于模块化的电子地图自适应设计机制研究. 武汉大学学报 ( 信息科学版 ).2010,35(10): 吴增红, 陈毓芬, 王英杰. 基于 E-Prime 的电子地图符号适应性视觉阈值研究. 中国图象图形学报. 2010,15(4): 谢超, 陈毓芬, 王英杰.Apriori 算法在 ACViS 中用户行为监测数据挖掘中的应用研究. 测绘学报. 2010,39(4): 数字地貌制图及月貌图主要完成人 : 程维明 周成虎 赵尚民 周增坡 宋扬 万丛 曹玉尧 钱金凯 柴慧霞在全国百万地貌图研究和编制的基础上, 开展了全国地貌图编制的总结研究工作, 并拓展了基于嫦娥一号数据的全月球形貌特征的提取及制图工作 2010 年度, 发表相关论文 4 篇, 其中 SCI EI 检索 3 篇, 核心期刊论文 1 篇, 已投即将发表的论文 2 篇 代表性论文 : Cheng Weiming, Zhou Chenghu,Research and compilation of the Geomorphologic Atlas of the People s Republic of China (1:1,000,000), Journal of Geography Science, 2011, 21(1): Zhou Zengpo, Cheng Weiming, Mosaicing the ocean/terrestrial SRTM-DEM and making the geomorphologic relief shading map, International Conference on Computer Application and System Modeling (ICCASM 2010), October 22-24, Taiyuan, Shanxi Province, China Zhao Shangmin, Cheng Weiming, Chen Xi. Exploration of Remote Sensing Image Processing method for Glacial Geomorphology Research. In: 2010 International Conference on Remote Sensing (ICRS 2010), Hangzhou,China, October 5-6, 2010, V1: IEEE Catalog Number: CFP1039L-PRT; ISBN: 周成虎, 程维明, 中华人民共和国地貌图集 的研究与编制, 地理研究,2010,29(6): Shangmin Zhao, Weiming Cheng, Chenghu Zhou, Xi Chen et al. Accuracy assessment of ASTER GDEM and SRTM3 DEM-an example in the Loess Plateau and North China Plain of China, International Journal of Remote Sensing (2011,in press) 周增坡, 程维明, 周成虎, 万丛, 曹玉尧, 基于嫦娥一号的月表形貌特征分析与自动提取, 科学通报, (2011 出版中 ) (5) 资源环境数据集成与地学信息共享持续开展基于全球网格模型的空间信息集成 格网人口数据空间分析等资源环境数据集成的基础理论与关键技术方法的研究 依托科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心 国家电子政务资源科学分中心和中国科学院人地系统主题数据库的建设, 系统开展科学研究数据 资源环境与人地关系数据整合集成的标准规范 数据资源整合与产品开发 数据管理系统等的研究与建设 在数据共享的基础上, 进一步开展模型共享和信息化科研环境的研究, 取得重大的突破 格网人口数据获取与空间分析技术研究主要完成人 : 杨小唤 黄耀欢 程传周 叶靖 江东人类活动是生态环境变化的主要驱动力之一, 人口 社会经济等人文数据是反映人类活动影响的最直接指标, 因此时间序列人文数据将成为相关领域研究的重要数据支撑 但传统的基于行政单元的统计数据空间定位不稳定 不精确 不统一及人文要素数据的量化和空间展布的难题导致人文要素数据很难与自然要素数据进行融合分析, 严重阻碍了研究工作的进展 为此, 先后在中国科学院知识创新工程 国家自然科学基金 国家攻关计划和 863 计划等支持下, 开展了人口数据空间集成研究, 获取了时间序列的人口空间数据库, 为更精确地分析人文因素与生态环境的响应机理与互动模式提供了数据支持, 对于科学研究 灾情评估及政府部门相关决策具有重要的科学价值 本研究以全国县级统计型人口 社会经济数据为基础, 综合考虑了地貌类型 土地利用 经济发展等自然和社会影响因素, 建立了人文数据空间分布的基本模型, 并开发了人口数据空间化处理和空间分析系统, 实现逐年更新 ; 以浙江义乌市 四川会东县等为试验区, 开展了人口数据从行政单元到格网单元的空间转换技术研究和遥感数据源尺度与人口格网尺度响应关系研究 研究表明 CBERS2 和 IRS-P5 遥感数据分别适宜 200m 和 100m 格网的人口数据空间化, 且精度差异为 8% 左右 ; 建立了 1990 ~ 2008 年间全国 1km 格网的人口空间分布数据集, 并已通过中国科学院资源环境数据中心为国务院办公厅 水利部 国家林业局 中国科学院 中国社科院和高校等部门的政府决策 科学研究方面提供了大量的数据服务 代表性论文 : Yang, XiaoHuan; Huang, YaoHuan; Dong, PinLiang; Jiang, Dong; Liu, HongHui. An Updating System for the Gridded Population Database of China Based on Remote Sensing, GIS and Spatial Database Technologies. Sensors 2009, 9(2), doi: /s (SCI) Yang, XiaoHuan; Ma, HanQing. Natural Environment Suitability of China and Its Relationship with Population Distributions. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2009, 6(12), doi: /ijerph (SCI) 叶靖, 杨小唤, 江东. 乡镇级人口统计数据空间化的格网尺度效应分析 以义乌市为例. 地球信息科学学报. 2010,12(1),

20 国家电子政务资源环境科学分中心建设主要完成人 : 庄大方, 江东, 徐新良, 邱冬生, 及分中心建设各专题组 自然资源和地理空间基础信息库 是中办发 号文件确定的国家电子政务四个基础信息库之一, 是国家空间信息基础设施建设的核心工程 自然资源和地理空间基础信息库资源环境科学数据分中心由实验室牵头, 中科院遥感所 新疆生地所 南京湖泊所 植物所 寒旱所 南京土壤所 生态中心 成都山地所 长春地理所等 9 个研究所 ( 中心 ) 共同参与 资源环境科学数据分中心的建设目标是 : 整合中国科学院现有的自然资源与生态环境相关的数据与资源, 建设为电子政务和社会化服务的标准化 规范化 可持续维护更新的资源环境综合信息资源, 为政府 社会提供系列化 标准化的资源 环境和灾害基础信息产品, 促进我国的信息共享 带动相关产业发展 到本年度, 已经完成了资源环境科学分中心网络系统 交换系统的建设 ; 完成了资源环境科学分中心标准规范与制度建设, 形成了较为完善的运行保障体系 ; 开展了资源环境科学分中心数据库建设 数据资源内容包括 : 全国区划专题信息库 全国自然资源专题信息库 全国资源环境遥感动态监测专题信息库 自然灾害监测预警和突发事件应急反应专题信息库 生态环境评估综合信息库和区域综合监测专题信息库等六个领域, 包括 6 个大类专题信息库 (26 个专题子库 ) 6 大类专题信息产品库 (26 个产品子库 180 余种规格的系列信息产品库 ) 和 7 大类综合信息库 (27 个综合子库 ), 以及相应的元数据库和资源目录体系 其中专题信息库信息总量为 10.48TB, 其中原始矢量数据量为 1.28TB; 年更新 1.02TB, 原始栅格数据量 9.2TB, 年更新 GB; 专题信息产品库信息总量为 13.75TB, 更新信息量为 132.6GB; 综合信息子库信息总量为 168.3GB, 信息更新量为 15.5GB 配合主中心项目组, 完成了电子政务二期资源环境科学分中心建设规划的编制工作 科技部 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心建设主要完成人 : 孙九林 王卷乐 杨雅萍 诸云强 朱华忠 宋佳 乐夏芳针对大量国家投资的科技计划项目产生的数据没有得到有效的汇交和共享, 科技部于 2008 年, 率先在国家重点基础研究发展计划 (973 计划 ) 资源环境领域开展数据共享试点, 并依托实验室建立 973 计划资源环境领域项目数据汇交管理中心, 开展我国科技计划项目数据汇交的实践 由于 973 计划资源环境领域项目数据汇交是一个全新事物, 它面临一系列的关键问题需要解决 到本年度, 中心软硬件环境 标准规范 服务平台 人员配备的建设工作基本完成, 包括 : 制定了由四个阶段组成的数据汇交技术流程, 即数据汇交计划制定 汇交准备 数据汇交和数据管理 ; 针对 973 计划资源环境领域产生的数据资源内容复杂多样 类型不一的问题, 制定了 9 项数据汇交标准规范 ; 为了保证各项目都按统一的标准采集元数据信息, 开发了元数据汇交工具 ; 面向数据汇交管理与共享服务, 建立了数据汇交管理与共享平台 截止到目前为止,973 计划资源环境领域的 66 个项目中, 已有 27 个在研项目完成了数据汇交计划的制定,38 个结题项目完成数据汇交 已经汇交的数据资源有 1833 个数据集, 数据量超过 2000GB 汇交的数据包括属性数据 矢量数据 栅格数据 文本数据等多种数据类型 在抢救 规范 973 计划资源环境领域项目数据的同时, 共享服务网站 ( 正式对 外提供服务 同时, 汇交管理中心坚持开放交流, 先后有中国科学院生物局 纳米科学计划 卫生部医药卫生领域平台 交通部 以及国家科技基础条件平台来数据汇交中心参观和调研交流, 有力推动了我国的科技计划项目数据汇交 人地系统主题数据库与数据网格建设主要完成人 : 孙九林 廖顺宝 杨雅萍 宋佳 王卷乐 张金区 冯敏 杜佳人地系统主题数据库是中国科学院科学数据库系统在 十一五 期间支持建设的八个重点数据库之一, 它是面向人地系统基础研究 国家经济建设和国家战略需求, 以人口 资源 环境和发展 (PRED) 为核心的数据库服务系统, 其前身是从 1987 年开始一直建设运行的中国自然资源数据库 人地系统主题数据库由实验室主持承担, 由中科院 - 教育部水土保持与生态环境研究中心 中科院 - 水利部成都山地灾害与环境研究所和中科院东北地理与农业生态环境研究所联合建设 主要研究进展 : 构建了由自然资源及其开发利用 环境灾害及其治理 人口与劳动力 社会发展 地理背景 遥感及地表参数 典型示范区 全球数据等 8 个类别组成的人地系统主题数据库数据资源架构体系, 形成了由 32 个子库构成 数据资源总量为 7.6TB 的主题数据库数据资源内容体系 ; 研究制定了人地关系主题数据库建设的 9 项标准规范, 并在主题库的数据资源建设 软件平台开发和数据共享服务中得到实际应用 ; 以需求为导向, 以模型为驱动, 实现了数据的在线可视化与分析功能 在此基础上, 创新性开展了人地系统数据网格研究 提出设计了 网格节点 资源目录 元数据 数据实体 分层组织的数据网格资源组织体系, 设计实现了人地系统数据网格服务框架, 实现了节点注册与监控网格服务 资源目录透明访问与分布式集成服务 元数据透明访问 元数据跨节点查询和筛选服务以及数据内容的抽取与访问 可视化与分析服务 人地系统数据网格已在全国范围部署了 4 个节点 (1 主节点和三个典型区域资源节点 ) 这些资源节点通过人地系统科学数据网格门户提供一站式的数据服务, 为国家和区域资源开发 环境保护 可持续发展研究 分析 评价与决策 国土资源规划 生态系统过程监测与调控等领域提供了大量的数据服务 代表性论著 : 廖顺宝著. 地球系统科学数据资源体系研究. 北京 : 科学出版社.2010 Shunbao Liao,Yan Bai.A New Grid-Cell Based Method for Error Evaluation of Vector-to-Raster Conversion, Computational Geosciences, 2010, 14(4): 张金区 诸云强 王卷乐等. 面向服务的地学多源数据虚拟整合及其可视化分析, 地球信息科学学报. 2010,12(5): 高性能计算环境下的模型共享主要完成人 : 冯敏 宋佳 诸云强 尹芳整合地学及相关学科的科学计算模型 开展跨学科综合模拟是解决全球变化和区域可持续发展等重大科学问题的重要手段 目前, 对地理空间模型的共享方法中仍以易受限于特定的应用情景, 且缺乏一致的模型交互接口的紧密耦合模式为主, 严重局限了对模型的使用 同时, 缺少高性能计算能力的支撑, 已经成为开展高时空精度陆地表层过程模拟分析的制约瓶颈 因此, 开展高性能计算环境下的模型共享 34 35

21 具有重要的意义 本研究在国家 863 国际合作项目等的支持下, 取得了如下成果 : 根据地理空间模型的特点, 参考 OGC(Open GIS Consortium, 开放 GIS 协会 ) 对地理信息服务的分类, 提出了地理空间模型分布式共享服务体系 ; 针对分布式计算环境的特点, 从共享和集成的角度, 探讨适合地理空间模型交互过程中的模型元数据 数据结构和模型交互规则等, 形成 松散耦合型 模式的地理空间模型接口 ; 设计实现了地理空间模型共享平台 通过模型共享平台的支持, 将模型接口封装 模型服务发布等过程独立出来, 使模型研究者只专注于模型的设计和开发, 大大简化了地理空间模型共享难度 在此基础上, 开展了基于模型共享的湿地生态服务集成模拟 针对多计算节点构成的计算环境, 基于 MapReduce 实现了地理空间模型的分布式并行计算, 显著提高模型的计算性能 以 Apache Hadoop 为基础, 开发实现了原型系统, 并应用于全国 DEM 与土地覆被数据生产以及科学数据库人地系统科学数据网格等研究中 代表性论文 : Feng, M., Liu, S., Euliss Jr., N. H., Young, C., & Mushet, D. M. (2010). Prototyping an online wetland ecosystem services model using open model sharing standards. Environmental Modelling & Software, 26(4), Elsevier Ltd. doi: /j.envsoft Euliss, N. H., Smith, L. M., Liu, S., Feng, M., Mushet, D. M., Auch, R. F., et al. (2010). The need for simultaneous evaluation of ecosystem services and land use change. Environmental Science & Technology, 44(20), doi: /es102761c. Feng, M., Liu, S.-guang, Ned, H. Euliss, J., & Yin, F. (2009). Distributed geospatial model sharing based on open interoperability standards. Journal of Remote Sensing, 13(6), 地学科研信息化环境研究及其应用示范主要完成人 : 孙九林 诸云强 冯敏 宋佳 张金区 杜佳 尹芳 曹俊传统的科研方法存在着两点明显的缺陷 : 一是科研活动基本上是封闭的, 或者说信息交流的程度远远不够, 造成了很多不必要的重复劳动和资源建设 二是科研活动的手段受到很多局限, 特别是缺乏模拟 仿真的能力, 使得传统的科研活动周期长 成本高等, 甚至于许多实验根本不能开展 现代地学研究面临着巨大的挑战 : 一方面, 随着全球变化研究的深入, 地学研究对象不再是孤立的系统, 以整体 系统的观念认识地球成为了地学发展的主要特征 另一方面, 随着社会经济的发展, 自然资源短缺 生态环境恶化等问题, 赋予了地学更多的社会功能 这就需要地学科学家能够为上述问题的解决提供实时 准确的数据 信息和知识的支撑 现代地学研究面临的前述挑战和传统科研方法存在的缺陷, 迫切需要一种新的科学研究范式, 实现地学资源的共享, 促进跨区域 跨学科的协同研究, 进而全面提升地学研究的效率和水平 科研信息化环境 (e-science) 作为科学研究的下一代基础设施, 使得全球性的 跨学科的 大规模合作研究和资源共享成为可能, 被称为科学研究的第四范式 因此, 研究科研信息化环境在地学领域中的应用, 探索新一代地学研究范式 地学科研信息化环境 (e-geoscience) 具有重要的意义 在科学院信息化专项的支撑下, 系统开展了地学科研信息化环境 (e-geoscience) 基础理论研究, 为地学领域学科或专业科研信息化平台的构建提供理论方法的支撑 ; 系统开展了 数据 模型 计算 三位一体的地学资源共享研究 ; 基于 e-geoscience, 构建了中国 俄罗斯 蒙古三个节点组成的跨国家综合科学考察信息化平台, 全面支撑中国北方及其毗邻地区综合科学考察, 促进了 考察前动员 考察中手工采样 考察后封闭汇总 的传统科学考察模式向全面利用信息技术, 开展 点 线 面 结合的现代科学考察和国际合作新模式的转变 研究成果入选科学院 十一五 信息化优秀案例 36 37

22 Netherlands 的 Alfred Stein 教授受邀来实验室做了题为 Spatio-statistical methods in GIS 2010 年度实验室大事记 2010 年 1 月苏奋振研究员荣获第十一届中国青年科技奖 ; 2010 年 1 月地球系统科学信息共享中心受科技部委托, 组织开展科技基础性工作 十二五 规划研究 ; 2010 年 2 月徐冠华院士访问地球系统科学信息共享中心 ; 2010 年 2 月李召良研究员入选国家级新世纪百千万人才工程计划 ; 2010 年 3 月科技部发展计划司和财政部教科文司领导来我所调研共享平台 ; 2010 年 3 月来自 National Centre for Geocomputation, National University of Ireland 的 Stewart Fotheringham 教授受邀来实验室做了题为 Geocomputation and Spatial Analysis 的学术报告 ; 2010 年 4 月王劲峰研究员就神经管出生缺陷研究接受中国国际广播电台 Talk Show 栏目专访 ; 2010 年 4 月实验室接受了科技部和自然科学基金委员会组织的五年一度的国家重点实验室评估, 荣获优秀国家重点实验室称号 ; 2010 年 4 月陈报章 方红亮和兰恒星等 3 名 百人计划 入选者获得院 2010 年度 百人计划 择优支持 ; 2010 年 4 月来自 the United Nations University - ITC School on Geoinformation for Disaster Risk Management 的 Cees J. van Westen 教授受邀来实验室做了题为 GIS for Multi-hazard Risk Assessment 的学术报告 ; 2010 年 4 月实验室篮球队获得 2010 年度中科院地理资源所篮球比赛第一名 ; 2010 年 5 月实验室作为地球信息科学普及基地, 对社会公众开放 ; 2010 年 5 月来自美国南加州大学地理信息系统研究实验室的 John P. Wilson 教授受邀来实验室做了题为 Surface Modeling: The State of the Art, Enduring Challenges, and New Opportunities 的学术报告 ; 2010 年 5 月周成虎副所长率团考察苏州市, 和沧浪区政府洽谈地理信息产业合作 ; 2010 年 6 月来自 Faculty of Geoinformation Science and Earth Observation (ITC) Twente University analysis 的学术报告 ; 2010 年 6 月地球系统科学信息共享中心受中国科学院信息化办公室委托, 组织开展中国科学院信息化软环境 十二五 规划研究 ; 2010 年 6 月杜云艳获得河南省教育系统优秀科技论文二等奖 ; 2010 年 6 月来自 University of North Carolina at Charlotte 的 Jean-Claude Thill 受邀来实验室做了题为 Spatial-temporal Analysis of Urban Areas: the Case of Neighborhood Quality of Life in Charlotte NC 的学术报告 ; 2010 年 6 月 ESRI 美国总部项目主管和高级软件框架师付品德博士受邀来实验室做了题为 Web GIS 热点 前沿与展望 的学术报告 ; 2010 年 6 月来自 the Department of Technology and Built Environment of University of Gävle 的江斌博士来实验室做了题为 Geospatial Analysis and Modeling of Urban Structure and Dynamics 的学术报告 ; 2010 年 6 月铁道部落实张德江副总理和刘志军部长的批示, 积极寻求以兰恒星研究员为首的课题组人员在铁路地质灾害的科学预防 预测 预报等方面的技术支持, 把地质灾害对铁路的影响降低到最低程度, 相关信息刊登于中科院要情文件 ; 2010 年 6 月兰恒星研究员接受 科技日报 访问, 主要内容刊登于 科技日报 2010 年 6 月 20 日报道 大地将托起一个新玉树 ; 2010 年 7 月兰恒星研究员作为中国唯一候选人获国际 IAEG Richard Wolter Prize 提名奖 ; 2010 年 7 月重点实验室举办 Geoinformatics Seminar, 邀请童道琴博士 王翠珍博士, 为大家做了题为 Incorporating GIS into Facility Location Analysis and Modeling 与 Land Surface Phenology:Time-series Satellite Imagery in North American Energy Crop Mapping 的精彩报告 ; 2010 年 7 月来自加拿大圭尔夫大学地理系的刘永波博士受邀来实验室做了题为 GIS and Hydrological Modeling: Experiences, Problems, and Prospects 的学术报告 ; 2010 年 8 月地球系统科学信息共享中心参与中俄跨境综合科学考察, 与 4 个俄罗斯科学院研究所签署合作协议, 获取大量第一手数据资料 ; 2010 年 8 月唐伯惠获得教育部颁发的 2010 年全国百篇优秀博士学位论文提名奖 ; 2010 年 9 月杨晓梅及海洋组成员接受中国国家地理专访, 并就中国海岸带问题撰稿, 发表于 中国国家地理 第十期海洋中国专题中 ; 2010 年 9 月 973 计划资源环境领域项目数据汇交工作大会在京成功召开 ; 2010 年 9 月来自美国马里兰大学的行为与社会科学学院院长 John Townshend 受邀来实验室做了题为 Global Forest Monitoring 的学术报告 ; 2010 年 9 月 GIS 之父 Roger Tomlinson 和 ESRI 公司产品总设计师 Scott Morehouse 受邀来访国家重 38 39

23 点实验室 ; 2010 年 10 月王劲峰研究员被卫生部聘为全国消除疟疾专家指导组成员 ( 卫办疾控函 [2010]828 号 ); 2010 年 10 月地球系统科学信息共享中心受北京市信息资源管理中心委托, 承担北京市城市空间实体透明化管理体系规划 ; 2010 年 10 月重点实验室邀请 Paul Longley 教授发表题为 Ten Years of Geographic Information Systems And Science Why It Is More Important Than Ever 的精彩演讲 ; 2010 年 10 月兰恒星研究员获岩石力学与工程学会青年科技奖 ; 2010 年 11 月丁仲礼副院长视察地球系统科学信息共享中心 ; 2010 年 11 月 2010 年度中科院地理资源所 917 杯足球赛, 实验室包揽前三名 ; 2010 年 11 月实验室领导换届完成 徐冠华院士任学术委员会主任 ; 周成虎任主任, 陆锋任常务副主任, 庄大方 王英杰 苏奋振 诸云强任实验室副主任 ; 2010 年 11 月中国科学院遥感基础理论和 GIS 前沿技术研讨会在实验室召开 ; 2010 年 11 月大洋金枪鱼资源开发关键技术及应用项目获得国家科学技术进步二等奖, 青海三江源区生态系统综合监测与评估关键技术研发及其应用获得环境保护科学技术二等奖 ; 2010 年 11 月裴韬副研究员所授课程 GIS 空间分析方法 被中科院研究生院评为 学年校级优秀课程 ; 2010 年 11 月来自 Institut of Geology & Palaeontology,University of Innsbruck,Austria 的 Michael Meyer 受邀来实验室做了题为 The time-depth and paleoenvironmental impact of humans in Central High Asia: lessons from the high-valleys in northwest Bhutan and southern Tibet 的学术报告 ; 2010 年 11 月来自 University of Kansas 的李新功博士来实验室做了题为 Map Algebra and Beyond 的学术报告 ; 2010 年 11 月实验室举办 GIS 高技术论坛, 邀请 ERSI 中国的 5 位工程师来所宣讲新一代 GIS 平台 Arcgis10; 2010 年 11 月开源地理空间基金会 OSGeo 来实验室进行技术讲座, 日本大阪市立大学 Venka 教授 OGC WPS 开放平台核心开发者 Gerald Fenoy MapServer 地图服务器开发者 Jeff Mckenna 与 gogps 项目发起人 Eugenio Realini 分别进行了主题报告 ; 2010 年 11 月来自香港中文大学太空与地球信息科学研究所的梁怡教授受邀来实验室做了题为 The Genetic Algorithm Approach to Network Optimization Problem 的学术报告 ; 2010 年 11 月廖一兰博士荣获中科院院长奖学金, 导师 : 王劲峰研究员 ; 2010 年 11 月地学 e-science 应用示范研究获得 中国科学院科研信息化应用优秀案例 ; 2010 年 11 月王英杰研究员 兰恒星研究员获中科院地理资源所青海玉树地震科技救灾先进个人, 程维明副研究员获青海玉树地震科技救灾优秀共产党员 ; 2010 年 11 月葛咏博士获得中科院青年人才项目资助 ; 2010 年 11 月重点实验室学生会换届, 博士生柴思跃任新一届主席 ; 2010 年 12 月孙九林院士被天津理工大学聘为双聘院士 ; 2010 年 12 月陆锋研究员被福州大学聘为双聘教授和博士生导师 ; 2010 年 12 月地球系统科学数据共享网获得 十一五国家科技计划优秀执行团队 ; 2010 年 12 月地球系统科学数据共享网获得 中国科技资源管理优秀案例 ; 2010 年 12 月来自美国加利福尼亚大学河滨分校的李百炼教授受邀来实验室做了题为 Rethinking climate change and climate modeling: the role of evaporation and condensation, and interface of vegetation and atmosphere 的学术报告 ; 2010 年 12 月来自美国威斯康星大学麦迪逊分校统计系和昆虫系的朱钧博士受邀来实验室做了题为 On Variable Selection of Spatial Linear Models 的学术报告 ; 2010 年 12 月 2010 年度中科院地理资源所第六届跳绳比赛, 实验室三个队获得第一, 第七和第八名 ; 2010 年 12 月实验室邀请 ESRI 中国的总工程师顾学明做了题为 ArcGIS 技术发展之路 的主题报告 ; 2010 年 12 月张百平研究员成功申请国家自然科学基金重点项目 : 基于垂直带的山体效应定量化研究 ; 2010 年 12 月兰恒星研究员受聘为中国工程院重大咨询项目 : 海西经济区 ( 闽江 九龙江 ) 等流域生态环境安全与可持续发展研究下属课题 5: 海西经济区地质灾害的危险度划分与防治对策研究专家组成员 40 41

24 附图 2 实验室固定职工学历结构 附图 4 附图 年 4 月 11 日实验室评估现场 附图 年度实验室新争取 各类项目数比例统计 附图 1 附图 年度各研究室 新争取项目经费统计 实验室组织机构 42 实验室固定职工年龄结构 43

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