武大科研机构->测绘遥感信息工程国家重点实验室介绍团队成员与实验方向

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测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）

测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）

测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）于1989年成立，是我国测绘学科第一个国家级重点实验室。2004年，在国家科技部等部委召开的国家重点实验室建设20周年总结表彰大会上，实验室被授予先进集体称号，获“金牛奖”；在国家科技部组织的每五年一次评估中，2000年、2005年、2010年、2015年连续四次被评为“优秀”国家重点实验室。

实验室主任为杨必胜教授，学术委员会名誉主任为李德仁院士，学术委员会主任为龚健雅院士。实验室研究领域覆盖对地观测传感器与平台、航空航天摄影测量、遥感信息处理、空间信息系统与服务、3S集成与网络通信、导航定位与位置服务等。实验室现有中国科学院与工程院院士3人，并有国家杰青等各类高层次人才30余人，拥有1个国家自然科学基金创新群体和1个教育部创新团队。近5年，实验室牵头11项国家重点研发计划项目，年均科研经费超过1.5亿元。实验室共获得国家级科技奖励21项，其中国家科技进步奖一等奖3项，省部级一等奖以上奖励80项，2013年实验室荣获国家科学技术进步奖国际合作奖，2014年实验室获得国家科学技术进步奖创新团队奖。

实验室面向国家重大需求，引领国际地球空间信息学术前沿，开展应用基础研究和成果转化，形成了“基础研究—技术创新—成果转化”的完整创新体系。实验室科技成果服务于我国国产遥感卫星高精度数据处理、天地图、应急响应等重大工程与应用，有力支撑了武汉大学测绘、遥感学科位居全球前列。实验室积极推进地球空间信息协同创新，科学研究取得重要进展，人才培养取得优异成绩，科技成果转化和应用取得更大成效，得到国内外同行的高度认可，实验室业已成为中国乃至全球测绘遥感地理信息领域最具影响的科学研究、人才培养、学术交流和成果转化基地之一。

2012年，由于在测绘遥感领域的卓越贡献，武汉大学获得由国际地球空间信息科学大会颁发的地球空间信息基础研究与能力提升World Leadership奖。



测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）：https://liesmars.whu.edu.cn/

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测绘遥感信息工程国家重点实验室高层次人才

中国科学院院士/中国工程院院士        陈俊勇　李德仁　刘经南　张祖勋　龚健雅　李建成
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芬兰科学与人文院院士        Chen Ruizhi（陈锐志）　Petri Pellikka　
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国家级高层次人才        
Detlef Guenther Mueller　　Jean-Pierre Barriot　　艾廷华　杜博　耿江辉　龚威　刘耀林
楼益栋　邵振峰　沈焕锋　眭海刚　唐炉亮　王密　王宣　吴华意　夏桂松　杨必胜　张过
张良培　张永军　钟燕飞　
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国家级青年人才        
陈碧宇　陈嘉乐　陈亮　陈震中　董震　高智　何涛　贺威　黄昕　贾鹏　乐鹏　李四维
李熙　李由　粱欣廉　柳景斌　田丰　王梦秋　武辰　应申　张乐飞　郑先伟　庄园　
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省部级优秀人才        马盈盈　涂志刚　杨博　肖雄武

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研究方向 -> 航空航天摄影测量

预期目标：面向各行业对三维地理信息的需求，针对多线阵航空、航天影像、大幅面多重叠度航空数码影像、激光扫描数据的潜在优势和处理难点以及我国高分辨率立体测图卫星，对影像的精确定位、数字地面模型的提取、语义信息的提取与GIS数据更新、城市三维模型的重建等方面进行深入研究，形成一系列具有实用价值的摄影测量技术和相应软件，使之广泛应用于军事和民用测绘生产。

主要研究内容:

(1)航天、航空新型传感器影像高精度定位的理论与方法

针对恒星定姿中存在的问题，研究高可靠的星图识别算法和相应的导航星表结构，研究利用恒星像机连续拍摄的恒星影像提高恒星相机检校精度的方法，使恒星定姿的精度达到3秒以内。

研究卫星遥感影像成像系统的几何校正理论和地面几何检校场的设计方法，实现卫星成像系统的在轨几何检校。

根据不同传感器的成像几何关系，建立航天、航空影像的成像几何模型，综合利用航天影像的定轨、定姿数据和航空影像的POS数据，研究多源影像成像模型的统一表示和平差方法，实现多平台、多传感器影像的一体化“空三”处理，实现无地面控制点影像的高精度定位。

(2)多源、多时相遥感影像配准的理论和方法

针对多源影像几何变形、辐射畸变引起的影像匹配困难，研究多源、多时相遥感影像的稳定不变特征及其提取算法，确定适用于多源影像匹配的相似性度量和匹配策略，实现可见光与可见光、可见光与红外、光学与SAR、以及LIDAR点云与光学影像等不同类型影像之间的配准。

(3)多视角影像的匹配与三维模型重建的理论和方法

研究多视角、多基线影像的特征提取、几何约束和特征匹配，通过点特征、线特征、面特征的稳健匹配建立高密度数字表面模型。

研究基于高密度数字表面模型和多视角影像的线状地物、面状地物提取、三维建模模型的建立及表示方法，实现城市三维模型的自动重建。

(4)LIDAR数据处理与信息提取

研究LIDAR点云数据的预处理、可视化，实现点云噪声的自动滤除、机载激光数据与地面激光数据的拼接与缝合、海量点云数据的实时加载与可视化；研究LIDAR点云数据的分类和各类地物分离问题，实现地面、植被、建筑物等区域的自动提取。

研究LIDAR点云数据的线状特征和面状特征的提取，实现建筑物屋顶的自动提取和三维模型重建；研究LIDAR点云数据与光学影像的集成处理，实现点云数据与影像数据的配准，实现点云数据特征提取与影像数据特征提取的互动、互补和联合平差。

研究LIDAR数据在公路、铁路、电力、森林、江河海洋等领域的应用，实现公路、铁路、电力线施工测量、森林高度、面积、江河海岸带的息提取。

研究LIDAR波形数据的信息提取技术。研究LIDAR波形数据与地面坡度、粗糙度以及材质之间的关系，以及如何利用波形数据提高地物特征提取和分类精度，以及波形数据在森林等特定领域的应用与处理技术。

(5)数字城市模型的构建与数字文化遗产保护

综合利用现有规划数据、航空LIDAR、地面LIDAR、航空摄影、地面摄影等多种数据来源，研究数码航空摄影机、GPS、IMU和机载激光扫描系统等多种传感器的集成技术，自动确定各影像的外方位元素，实现各影像数据的匹配和配准；研究激光扫描数据和立体影像数据的信息提取与建模技术，实现三维数字城市模型的自动建立。

综合利用激光扫描和近景摄影手段，研究古建筑、佛像、壁画等文化遗产的数据获取、建模和可视化。

(6)新一代摄影测量软件的开发

(a) 多源影像空中三角测量软件

综合利用航天影像的定轨定姿数据和航空影像的POS数据，实现多平台、多传感器影像的同名电的自动匹配和统一空三处理。

(b) 新一代数字摄影测量系统

充分利用刀片机等并行处理机的海量存储能力和并行计算能力，实现多源影像数据的混合处理，实现多源影像自动空三、多重叠度影像的物方匹配、密集数字表面模型的快速生成、真正射影像的制作、道路和建筑物的自动提取、三维城市模型的自动重建。

(c) LIDAR数据处理系统

实现海量LIDAR点云数据的滤波、数据拼接、快速可视化、DEM提取、地物提取、三维建模和专业应用。

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研究方向 -> 遥感影像信息处理

预期目标：建立对地观测系统中遥感成像的几何与物理模型；发展自动化遥感信息提取的理论、方法和实用技术，为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分析的技术体系奠定基础，实现天空地空间数据获取的一体化、空间数据处理的定量化、自动化和实时化，建立遥感影像信息处理一体化平台。

主要研究内容有：

(1)遥感数据的地面接收与处理

通过多个单位的联合攻关，在消化吸收和掌握关键技术的基础上进行系统集成与开发，建成遥感卫星的地面接收系统，研制具有自主知识产权的遥感数据处理和各类应用系统。真正实现遥感数据的地面接收和处理系统国产化，并且为今后实验室深入开展空天地一体化对地观测网络基础理论和关键技术研究打下基础。

(2)遥感成像机理与定量反演

通过建立地面目标物理特性定标试验场，开展地物的反射特性和辐射特性研究，利用大气辐射模型和地物辐射观测值整体地、全定量地反演和推算观测目标的物理特征，为遥感影像分析和目标识别研究奠定理论基础。

(3)遥感数据压缩与传输

为了确保海量遥感数据能够及时、快速的接收和保存，需要以信号的时频分析为工具，研究信号的不规则采样，精确描述数字信号的重建误差，建立全新的数字信号准无损压缩理论和技术体系，为解决各类遥感数据的高保真压缩奠定理论基础。

(4)自动目标识别和影像解译

研究遥感影像处理、分析和识别理论，创建影像数据库、背景数据库、影像特征数据库和方法库的理论与方法，开辟多层次、多尺度数据融合方法和知识发现的新途径，形成和完善自动目标识别和影像解译的理论体系，实现各种地面目标识别的自动化与智能化。

(5)SAR数据处理与分析的关键技术

目前国际国内雷达遥感技术的发展非常活跃，针对SAR对地观测技术的发展趋势和海量数据处理所面临的突出问题，研究SAR/InSAR信息处理的理论方法和关键技术。重点开展SAR影像在困难地区获取地表三维信息、长时间序列InSAR数据分析和基于高分辨率SAR影像的地物特征提取与动态监测等方面的关键技术研究。在系统掌握核心技术的基础上，在新一代并行处理分布式平台上发展SAR数据处理与分析系统。

(6)新一代遥感影像处理平台

针对光学、高光谱、红外、SAR等多种传感器数据的多样性和复杂性，突破多源遥感数据一体化处理综合的关键技术，研制适应多种硬件、软件环境（如单机、刀片机、集群机、分布式并行机）的，可灵活定制的遥感影像综合处理平台，为军口和民口遥感影像应用系统的开发提供基础平台。

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研究方向 -> 地球空间信息系统

预期目标：研究新一代地球空间信息系统的理论基础、应用基础和应用方法，包括系统架构、数据模型、数据结构、数据处理与空间分析、空间信息共享、互操作与服务的技术与标准，推出网格地球空间信息处理与服务平台。

主要研究内容：

(1)网格地理信息服务平台的关键技术的研究和开发。

研究网格地理信息服务平台所需要的技术体系，建设网格地理信息服务的信息中心、元数据注册与服务中心，制订相应的标准、规范，推出下一代地理信息服务平台，并在实验室建设对全球服务的地球空间信息注册服务中心，实现空间新智能服务和服务聚合。

(2)全球无缝多源空间数据集成与可视化

通过对地观测系统所获得的自然现象、事件和过程是由多波段遥感影像、雷达图像以及多种科学观测样点数据，附之以现存的大型基础数据库和专业数据库系统，集成于一个统一的时空参考框架体系中，构成一个完整的地球空间信息系统，并且与人文、社会、经济要素数据的集成与融合。

(3)地球空间信息网络

地球空间信息网络是空间对地观测的重要组成部分，更是空间信息未来研究方向之一。它实现多个对地观测传感器之间的组网、各类传感器之间信息的传输、多传感器观测姿态的控制和调整、卫星与地面之间信息的传输与通信、空间信息网络抗干扰和防卫等功能。

空间信息获取已从早期的单传感器应用模式向多传感器应用模式发展，并呈现出智能传感器网络化的发展趋势，它将部署在不同轨道、执行不同任务的传感器及其相应的地面信息接收系统联接起来，实现信息的快速获取、融合和分发，从整体上提高传感器系统的综合应用效益，增强其生存能力。利用卫星组网、卫星自主运行、星上数据处理和信息融合、星间通信技术、星地通信技术和网络技术，将各种传感器系统获取的信息通过星上处理管理系统进行融合处理和快速分发，并将包括天基信息在内的所有信息全部纳入空间信息网络，以实施天空地一体化信息共享和综合利用，形成由卫星、航空器和地面接收站构建成的天空地一体、集空间信息获取、在轨处理、传输与防卫等功能于一体的空间信息网络。

(4)地球空间信息的基础理论研究

开展地球空间信息的本体模型、认知模型、语义模型及多维动态模型的研究，探索在全球尺度上建立三维空间、时态和多属性和物理特征的天空地一体的整体概念模型，并拓展三维城市模拟和虚拟地理环境的研究与应用。

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研究方向 -> 3S集成与多媒体通讯

预期目标：在3S集成、移动空间信息获取、GIS-T、工业测量等基础研究和应用研究方向取得创新成果和培育高素质专门人才，实现“产、学、研”相结合，推出LBS中间件平台。从多媒体网络地球空间信息技术、多媒体通信与信息处理技术两方面开展系统性研究，建设在国际上有一定影响、国内先进的多媒体通信与信息处理理论研究和应用中心，并获取高质量的系列成果。

主要研究内容：

1）多传感器集成与空间信息获取

研究多传感器集成系统的同步与异步控制、多传感器集成模型、多传感器集成与数据处理、多传感器与3S集成。

2）激光扫描数据处理与应用

研究特征提取算法、激光扫描与摄影测量等技术的集成、特征提取与建模精度评价、研究不同特征的提取精度及影响、数据处理的可靠性、指定精度条件下的数据获取、处理方法。

3）空间信息服务（LBS）

研究LBS产业化规范、LBS数据采集与更新平台、高性能LBS中间件平台、和LBS应用终端开发平台。

4）GIS-T、智能导航与服务

研究GIS-T理论与技术、智能导航与服务。

5）机器视觉与工业测量

密切跟踪国内外最新研究成果，注重机器视觉与激光雷达、POS、结构光等集成方法和技术的研究，提高三维测量的精度、速度和可靠性，特别是在工业测量技术、智能交通技术、文物与考古应用研究等方向获得示范应用。

6）智能传感器网络

研究RFID与智能传感器网络在测绘、智能交通、工业等领域的应用，在基于RFID的车辆自动识别、基于智能传感器网络的车—车、车—路协同和基于RFID和智能传感器网络监测、监控系统等方向取得进展。

7)多媒体网络地球空间信息技术

研究面向空间信息应用、安全技术、分布式海量空间信息存储、多媒体数字地球关键技术、多媒体协同GIS技术。

8)多媒体通信与信息处理技术

研究基于新的通信网络（宽带、无线）上的大容量、高可靠性的数据通讯技术、多传感器网络技术、可视通信、多点音视频通信技术及多媒体通信网QoS技术、大容量视讯交换及路由技术、嵌入式多媒体通信技术、视频编码技术、多媒体CTI技术及其应急服务。

9)车载与机载空间信息实时通信技术

面向空、天、地一体化空间信息研究与应用，研究基于车载、机载等机动高速移动环境下的大容量无线数据通信与交换技术，研究高度时变、动态环境下的高速数据传输的原理与组网实现、通信控制与服务质量保证机理、数据传输安全性与保密性理论与方法，与空间信息应用系统的结合模型。

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研究方向 -> 导航与位置服务

预期目标：研究精密导航定位的理论与关键技术，突破多系统（GPS/GLONASS/Galileo/北斗系统）导航定位信息集成融合，多平台、多传感器高精度定轨等技术瓶颈，解决北斗广域差分增强系统和室内导航定位等关键技术，为高精度室内外一体化导航定位服务提供技术支撑。