地球空间信息学与数字地球^*

李德仁　李清泉

摘　要：叙述了地球空间信息学和数字地球的基本概念。讨论了地球空间信息学的形成、理论基础和技术体系，以及数字地球的关键技术和应用。分析了两者的相互关系，提出空间数据基础设施是数字地球的基本建设，发展数字地球为传统测绘行业带来了一个极好的发展机遇和一系列的挑战。
关　键　词：地球空间信息学；数字地球；空间数据基础设施
中图分类号：TP393.4；P90　文献标识码：A　文章编号：1001—8166(1999)06-0535-06

GEOMATICS AND DIGITAL EARTH

　　Abstract:In this paper, the conception of Geo-Spatial Information Science (Geomatics) and Digital Earth are introduced. The formation, basic theory and technical system of Geomatics are discussed， and the key techniques and applications of Digital Earth are also discussed. After the relationship between them is analysed, we present that National Spatial Data Infrastructure (NSDI) is the fundamental construction of Digital Earth. The development of Digital Earth brings opportunities and challenges for development of traditional surveying and mapping.
　　Key words:Geomatics； Digital Earth； National spatial data infrastructure.

1　地球空间信息学
　　地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science——Geomatics)是以全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为主要内容，并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学和技术。地球空间信息科学是以“3S”技术为代表，包括通讯技术、计算机技术的新兴学科。它是地球科学的一个前沿领域，是地球信息科学的重要组成部分，是数字地球的基础。
1.1　地球空间信息学的形成
　　随着社会和经济的迅速发展，人类活动引起的全球变化日益成为人们关注的焦点。从最近几个世纪的历史看，人类活动对生态环境的影响主要是向变坏的方向发展。随着世界人口的急剧增加，造成资源的大量消耗、生态环境恶化也成为有目共睹的事实。地球及其环境是一个复杂的巨系统，为了解决上述问题，要求以整体的观点认识地球。随着人类社会步入信息时代，有关地球科学问题的研究需要以信息科学为基础，并以现代信息技术为手段，建立地球信息的科学体系。地球空间信息科学，作为地球信息科学的一个重要分支学科，将为地球科学问题的研究提供数学基础、空间信息框架和信息处理的技术方法。地球空间信息广义上指各种空载、星载、车载和地面测地遥感技术所获取的地球系统各圈层物质要素存在的空间分布和时序变化及其相互作用的信息的总体。“地球空间信息科学”作为信息科学和地球科学的边缘交叉学科，它与区域乃至全球变化研究紧密相连，是现代地球科学解决社会可持续发展问题的一个基础性环节。
　　空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息系统和互联网等现代信息技术的发展及其相互间的渗透，逐渐形成了地球空间信息的集成化技术系统。近二三十年来，这些现代空间信息技术的综合应用有了飞速发展，使得人们能够快速及时和连续不断地获得有关地球表层及其环境的大量几何与物理信息，形成地球空间数据流和信息流，从而促成了“地球空间信息科学”的产生。
　　地球空间信息科学不仅包含现代测绘科学的所有内容，而且体现了多学科的交叉与渗透，并特别强调计算机技术的应用。地球空间信息科学不局限于数据的采集，而是强调对地球空间数据和信息从采集、处理、量测、分析、管理、存储，到显示和发布的全过程。这些特点标志着测绘学科从单一学科走向多学科的交叉；从利用地面测量仪器进行局部地面数据的采集到利用各种星载、机载和舰载传感器实现对地球表面及其环境的几何、物理等数据的采集；从单纯提供静态测量数据和资料到实时/准实时地提供随时空变化的地球空间信息。将空间数据和其他专业数据进行综合分析，其应用已扩展到与空间分布有关的诸多方面，如：环境监测与分析、资源调查与开发、灾害监测与评估、现代化农业、城市发展、智能交通等。推动地球空间信息科学发展的动力有两个方面:一方面现代航天、计算机和通讯技术的飞速发展为地球空间信息科学的发展提供了强有力的技术支持;另一方面全球变化和社会可持续发展日益成为人们关注的焦点，而作为其主要支撑技术的地球空间信息科学必然成为优先发展的领域。表现为：地球空间信息科学理论框架逐步完善，技术体系初步建立，应用领域进一步扩大，产业部门逐步形成。
1.2　地球空间信息学的理论基础
　　地球空间信息科学理论框架的核心是地球空间信息机理。地球空间信息机理作为形成地球空间信息科学的重要理论支撑，通过对地球圈层间信息传输过程与物理机制的研究，揭示地球几何形态和空间分布及变化规律。主要内容包括：地球空间信息的基准、标准、时空变化、认知、不确定性、解译与反演、表达与可视化等基础理论问题。
　　(1) 地球空间信息基准。地球空间信息基准包括几何基准、物理基准和时间基准，是确定一切地球空间信息几何形态和时空分布的基础。地球参考坐标系轴向对地球体的定向是基于地球自转运动定义的，地球动力过程使地球自转矢量以各种周期不断变化；另外，作为参考框架的地面基准站又受到全球板块和区域地壳运动的影响。因此，区域定位参考框架与全球参考框架的连接和区域地球动力学效应问题，是地球空间信息学和地球动力学交叉研究的基本问题。
　　(2) 地球空间信息标准。地球空间信息具有定位特征、定性特征、关系特征和时间特征，它的获取主要依赖于航空、航天遥感等手段。各种遥感仪器所感受的信号，取决于错综复杂的地球表面和大气层对不同电磁波段的辐射与反射率。地球空间信息产业发展的前提是信息的标准化，它作为一种把地球空间信息的最新成果迅速地、强制性地转化为生产力的重要手段，其标准化程度将决定以地球空间信息为基础的信息产业的经济效益和社会效益。主要包括：空间数据采集、存储与交换格式标准、空间数据精度和质量标准、空间信息的分类与代码、空间信息的安全、保密及技术服务标准等。
　　(3) 地球空间信息时空变化。地球及其环境是一个随时空变化的巨系统，其特征之一是在时间—空间尺度上演化和变化的不同现象，时空尺度的跨度可能有十几个数量级。地球空间信息的时空变化理论，一方面从地球空间信息机理入手，揭示和掌握地球空间信息的时空变化特征和规律，并加以形式化描述，形成规范化的理论基础，使地球科学由空间特征的静态描述有效地转向对过程的多维动态描述和监测分析；另一方面，针对不同的地学问题，进行时间优化与空间尺度的组合，以解决诸如不同尺度下信息的衔接、共享、融合和变化检测等问题。
　　(4) 地球空间信息认知。地球空间信息以地球空间中各个相互联系、相互制约的元素为载体，在结构上具有圈层性，各元素之间的空间位置、空间形态、空间组织、空间层次、空间排列、空间格局、空间联系以及制约关系等均具可识别性。通过静态上的形态分析、发生上的成因分析、动态上的过程分析、演化上的力学分析以及时序上的模拟分析来阐释与推演地球形态，以达到对地球空间的客观认知。
　　(5) 地球空间信息不确定性。由于地球空间信息是在对地理现象的观测、量测基础上的抽象和近似描述，因此存在不确定性，且它们可能随时间发生变化，这使得地球空间信息的管理非常复杂、困难。同时，这些差异会对信息的处理、分析结果产生影响。地球空间信息的不确定性包括：类型的不确定性、空间位置的不确定性、空间关系的不确定性、时域的不确定性、逻辑上的不一致性和数据的不完整性。
　　(6) 地球空间信息解译与反演。通过对地球空间信息的定性解译和定量反演，揭示和展现地球系统现今状态和时空变化规律。从现象到本质回答地球科学面临的资源、环境和灾害等诸多重大科学问题是地球空间信息科学的最终科学目标。地球空间信息的解译与反演是涉及范围广泛的地球学科。
　　(7) 地球空间信息的表达与可视化。由于计算机中的地球空间数据和信息均以数字形式存储，为了使人们更好地了解和利用这些信息，需要研究地球空间信息的表达与可视化技术方法。主要涉及到空间数据库的多尺度（多比例尺）表示、数字地图自动综合、图形可视化、动态仿真和虚拟现实等。
1.3　地球空间信息学的技术体系
　　地球空间信息科学的技术体系是指贯穿地球空间信息采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的一系列技术方法所构成的一组完整的技术方法的总和。它是实现地球空间信息从采集到应用的技术保证，并能在自动化、时效性、详细程度、可靠性等方面满足人们的需要。地球空间信息科学的技术体系是地球空间信息科学的重要组成部分，它的建立依赖于地球空间信息科学基础理论及其相关科学技术的发展，包括以下几个大的方面：
　　(1) 空间定位(GPS)技术。GPS作为一种全新的现代定位方法，已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。80年代以来，尤其是90年代以来，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变化。用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，从静态扩展到动态，从单点定位扩展到局部与广域差分，从事后处理扩展到实时(准实时)定位与导航，绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级，从而大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。
　　(2) 航空航天遥感(RS)技术。当代遥感的发展主要表现在它的多传感器、高分辨率和多时相特征。国外已有或正研制地面分辨率为1～3 m的航天遥感系统，俄罗斯也将原军方保密的分辨率为2 m的间谍卫星影像公开出售。在影像处理技术方面，开始尝试智能化专家系统。遥感信息的应用分析已从单一遥感资料向多时相、多数据源的复合分析过渡，从静态分析向动态监测过渡，从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡，从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡。近年来，由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。
　　(3) 地理信息系统(GIS)技术。随着“数字地球”这一概念的提出和人们对它的认识的不断加深，从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向，也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要，如资源、环境、城市等。在技术发展方面，一个发展是基于Client/Server结构，即用户可在其终端上调用在服务器上的数据和程序；另一个发展是通过互联网络发展Internet GIS或Web-GIS，可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据，包括图形和图像，而且可以进行各种地理空间分析，这种发展是通过现代通讯技术使GIS进一步与信息高速公路相接轨。
　　(4) 数据通讯技术。数据通讯技术是现代信息技术发展的重要基础。地球空间信息技术的发展在很大程度上依赖于数据通讯技术的发展，在GPS、GIS和RS技术发展过程中，高速度、大容量、高可靠性的数据通讯是必不可少的。目前在世界范围内通讯技术正处于发展阶段，特别是宽带通讯、多媒体通讯、卫星通讯等新技术的应用以及迅速增长的需求，为数据通讯技术的发展创造了良好的外部环境。

2　数字地球
　　美国副总统戈尔在《数字地球——认识21世纪我们这颗星球》的报告中阐述了数字地球的概念。所谓“数字地球”，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题，最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们想要了解的有关地球的信息，其特点是嵌入海量地理数据，实现对地球的多分辨率、三维描述，通俗地说就是虚拟地球。
2．1　数字地球的关键技术
　　戈尔在报告中提到的数字地球关键技术包括：计算科学、大规模存储、高分辨率卫星图像、宽带网络、互操作性和元数据。概括起来有以下四点：
　　(1) 高分辨率卫星遥感。目前，在高分辨率遥感卫星的研制和发射方面，世界各国展开了激烈竞争，一些发达国家和发展中国家投入了大量的人力和物力，如美国、法国、印度等。1 m分辨率的卫星影像是人类即将获得的最高分辨率的民用卫星对地观测图像，它能够满足包括1∶1万以上比例尺的测图，以及在农业、资源、环境、交通、军事等诸多方面的应用，它是构成数字地球最基本的空间数据，并作为其它非空间数据的载体和框架，从而实现数字地球的空间定位。与此相关的空间信息获取技术包括：雷达卫星技术、小卫星技术、机星地一体化空间信息获取与处理技术。
　　(2) 高速网络与数据标准。数字地球的大量数据分布在世界各地的不同数据库中，并且由不同的机构进行维护，这些数据必须通过高速网络连接起来如：ATM技术。以10¹⁵信息传输单位的新一代因特网为代表的高速网络能够实现包括图像在内的多种数据在网络上快速传输。与此同时，全球统一完整的数据交换标准、规范也是实现数字地球的重要基础，否则来自不同数据库的各种数据将无法实现互操作和交换。
　　(3) 大规模存储与元数据。由于数字地球要求存储数倍于10¹⁵字节的信息，大规模的存储能力是实现数字地球的基本条件。一方面，各种数据压缩技术的不断发展能够实现对多种数据的快速压缩，如影像、多媒体数据，使得在网络上快速移动海量数字图像成为可能，并且随着激光技术的发展使得存储介质的容量成倍提高；另一方面，为了在海量数据中迅速找到需要的数据，元数据（metadata）库的建设是非常必要的，它是关于数据的数据，通过它可以了解有关数据的名称、位置、属性等信息，从而大大减少用户寻找所需数据的时间。
　　(4) 虚拟现实（Virtual Reality）技术。虚拟现实技术是实现数字地球的一个重要技术手段，它是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉和味觉等的感观世界，用户可以直接用人的技能和智慧对这个生成的虚拟实体进行观察和操作。同时它也是一种用户界面工具，用户不仅可以观察数据，而且可以与数据交互，并且这种观察具有从外到内或从内到外的空间特征，这与可视化计算中只允许用户从外到内观察数据空间有很大不同。
　　虚拟现实造型语言（ VRML）是一种面向Web、面向对象的三维造型语言，而且它是一种解释性语言。它不仅支持数据和过程的三维表示，而且能使用户走进视听效果逼真的虚拟世界，从而实现数字地球的表示以及通过数字地球实现对各种地球现象的研究和人们的日常应用。
2．2　数字地球的应用
　　在人类所接触到的信息中有80%与地理位置和空间分布有关，地球空间信息是信息高速公路上的货和车。数字地球不仅包括高分辨率的地球卫星图像，还包括数字地图，以及经济、社会和人口等方面的信息，它的应用正如戈尔在其报告中提到的有时会因为我们的想象力而受到限制，这句话说，数字地球的应用在很大程度上超出我们的想象。这里只能就我们的理解提出一些现实的应用。
　　(1) 全球变化与社会可持续发展。全球变化与社会可持续发展已成为当今世界人们关注的重要问题，数字化表示的地球为我们研究这一问题提供了非常有利的条件。在计算机中利用数字地球可以对全球变化的过程、规律、影响以及对策进行各种模拟和仿真，从而提高人类应付全球变化的能力。数字地球可以广泛地应用于对全球气候变化、海平面变化、荒漠化、生态与环境变化、土地利用变化的监测。与此同时，利用数字地球，还可以对社会可持续发展的许多问题进行综合分析与预测，如：自然资源与经济发展、人口增长与社会发展，灾害预测与防御等。
　　我国是一个人口众多、土地资源有限、自然灾害频繁的发展中国家，十几亿人口的吃饭问题一直是至关重要的。经过20年的高速发展，资源与环境的矛盾越来越突出。1998年的洪灾、黄河断流、耕地减少、荒漠化加剧，已经引起了社会各界的广泛关注。必须采取有效措施，从宏观的角度加强土地资源和水资源的监测和保护，加强对自然灾害特别是洪涝灾害的预测、监测和防御，避免第三世界国家和一些发达国家发展过程中走过的弯路。数字地球在这方面可以发挥更大的作用。
　　(2) 政治、经济与军事应用。数字地球在当前世界政治、经济和军事中的应用是非常广泛的。例如，数字地球可以用于解决国家之间的争端，如边界划分；数字地球可以用于维护社会安定，打击犯罪，如利用GIS对犯罪模式、频率和分布进行分析，合理部署警力。利用GPS和GIS实现警车调度和指挥，以及重要车辆的跟踪与保卫；数字地球可用于对自然灾害的预测和灾后应急指挥与重建，如洪水和地震灾害预测与救灾；数字地球可用于城市和农村的规划，如城市规模与功能的设计和土地利用监测；数字地球可用于提高工农业生产力，如利用卫星影像和GPS进行病虫害防治和田间作业指挥。特别重要的是数字地球对于发展全球信息产业具有非常重要的作用，数字地球作为因特网上一个最基本的信息载体，社会经济生活中的各个部门和行业都可以将自己的信息加载到上面，最终将会形成全世界每年数百亿美元的新的经济增长点，并将对未来全球的政治、经济和军事产生无法估量的影响。在经济全球化的今天，劳动力、资金、生产、市场的空间分布、动态变化和合理布局具有重要的意义。通过数字地球这样的政府行为来促进经济信息化的进程，将有利于我国社会主义市场经济的形成和发展。
　　数字地球是后冷战时期“星球大战”计划的继续和发展，是美国全球战略的继续和发展。作为新一代的电子地图和地理信息系统，在军事上具有明显的应用价值，这一点从美伊战争和最近的对南战争中可以很容易的看出。而且，数字地球是一个典型的平战结合、军民结合的系统工程，建设中国的数字地球工程符合我国国防建设的发展方向。

3　地球空间信息学与数字地球的关系
　　虽然数字地球既是一个新概念又是一个综合系统工程，但它涉及到的大部分理论、技术和应用却与现有的实际科技工作直接相连。它从更高的层次、从系统论和一体化的角度来集成和应用已有和正在发展的理论、技术、数据和能力，从而更广泛、更深入、更有效、更经济地为社会提供服务。明确数字地球与当前地学理论、技术和应用发展的关系有助于深入认识数字地球，把握当前地学发展的方向和目标。
3．1　地球空间信息学是数字地球的数学基础
　　在数字地球中，需要对整个地球进行数字化描述，地球空间信息是其中最重要的组成部分。地球空间信息学所研究的空间信息基准、标准、时空变化和不确定性等问题是关于地球空间信息最基本的理论，同时也是数字地球的基本理论。数字地球的建立依赖于若干理论问题的突破和完善。例如：在数字地球中如何对地球形状进行定义和描述；如何定义数字地球的几何基准以及几何变换方法和投影方法；如何定义和描述各种空间和非空间数据的标准和规范；如何定义与表达数字地球在时间与空间的连续性和完整性以及变化规律；如何定义和描述空间数据和非空间数据的不确定性及其传播规律等。
3．2　地球空间信息学是数字地球的空间信息框架
　　在数字地球中，各种社会、经济、文化等复杂信息以地球空间信息进行定位和组织，地球空间信息是其它信息的载体。地球空间信息学所研究的空间信息的组织和管理方法为数字地球的建立提供了可靠的空间信息框架。“数字地球空间数据框架”（Digital Geo-Spatial Data Framework）是“空间数据基础设施”(Spatial Data Infrastructure，简称SDI)的核心，它包含了最基本的空间数据集。框架的内容一般包括数字正射影像、数字地面模型、道路、水系、行政境界、公共地籍和地名注记等内容。这一空间数据框架一方面为研究和观察地球以及地理分析提供了最基本和公用的数据集；另一方面为用户添加各种与空间位置有关的信息提供了地理坐标参考。从而实现以不同时间、空间尺度对数字地球的各种数据进行有效的定位、组织、集成和应用。
3．3　地球空间信息学为数字地球提供技术支撑
　　构成地球空间信息学技术体系的“3S”技术和通讯技术是实现对地球表层及其附近的空间和非空间数据的获取、处理、分析、表示和传输的重要技术手段，这些技术的不断发展为数字地球的建立提供了可靠的技术保证。高分辨率遥感卫星的研制与发射，机星地一体化空间数据的采集、处理与分析技术的进一步完善，为数字地球空间数据的及时更新与信息提取提供了保证；分布式空间数据库技术的发展可以将海量的视频和图像数据与空间数据一起进行有效的管理，特别是面向对象技术的发展使得空间数据库具有构造和表示复杂对象的能力，使得真实世界几乎所有的实体都可以表示为对象，从而实现减少I/O访问提高运行效率；空间数据仓库与知识发掘技术将根据一定的主题内容集成来自不同数据库的具有不同时间和空间尺度的数据，从中发掘出用户所需要的知识，实现面向数据和面向模型分析的统一；网络GIS技术从单机结构到Client/Server结构，再到Browser/Server结构的发展，标志着网络 GIS技术进入一个全新时代，它为在因特网上进行地球空间信息的查询和应用提供了方便；虚拟现实技术的发展和在地球空间信息表示中的应用为数字地球进入平常百姓的日常生活创造了条件，它把抽象的数据变得更加直观、可操作，从而满足不同层次的需要。

4　空间数据基础设施是实现数字地球的基本建设
　　“国家空间数据基础设施”(National Spatial Data Infrastructure，简称NSDI)首先于1994年由美国政府以总统令的形式提出，它是为了在信息高速公路上表达地理参考，使得与地理和地球有关的空间信息得以在因特网上准确地表达、描述和查询。
　　国家空间数据基础设施属于国家信息基础设施的一部分，它是连接信息高速公路和数字地球的桥梁。国家空间数据基础设施主要包括空间数据协调、管理与分发体系和机构、空间数据交换网站(Clearing house)、空间数据交换标准以及地球空间数据框架。空间数据基础设施与数字地球之间存在紧密的联系，一方面空间数据基础设施和空间数据框架是数字地球的最基本的内容。另一方面，数字地球所涵盖的内容已远远超出空间数据技术设施的内容。再者，数字地球中所用到的关键技术也是空间数据基础设施建设中的关键技术。因此，可以认为数字地球是一个以信息高速公路为基础，以空间数据基础设施为依托且更加广泛的概念。
　　在空间数据基础设施中，我们只建立了数字地球空间数据的框架，它是由专门部门生产的框架数据。虽然这些信息可以有许多用途，但它的信息毕竟是有限的。数字地球则是一个开放系统。数字地球上的居民，包括工业部门、企业、商店、银行、教育单位、政府部门及自然人，可以通过添加自己的内容而扩充数字地球。它是一个接触和联络外部世界的全功能方法和全新路径。所有的居民既是信息的提供者也是信息的接受者。除具体接触外的其它行为，不妨称为数字行为，都可以通过数字地球完成。房地产公司移居数字地球，它把关于房屋结构、四周环境、虚拟家具等信息植入。旅游公司将关于酒店、景点和路线的文本、视觉和听觉信息加入数字地球, 它们甚至提供虚拟现实，让用户在真实的旅行之前做一次虚拟的游览。读者再也无须走进图书馆借书还书，博物馆、图书馆和其它所有信息提供者通过数字地球提供服务。然而，所有这些行为都必须建立在空间数据基础设施之上，也就是说，空间数据基础设施是数字地球的一个重要的基本建设。

5　结　语
　　数字地球的提出是全球信息化的必然产物，它的一项长期的战略目标，需要经过全人类的共同努力才能实现。同时，数字地球的建设与发展将加快全球信息化的步伐，在很大程度上改变人们的生活方式，并创造出巨大的社会财富，为人类社会的发展作出巨大贡献。地球空间信息学作为数字地球的理论和技术基础将得到迅速发展，一方面数字地球的研究和建设为地球空间信息学的发展创造了条件；另一方面地球空间信息学的发展为数字地球的建设提供了理论和技术支持。
　　我国在地球空间信息科学领域的研究工作经过不懈努力取得了许多优秀成果，培养了一些国际知名的学者和一大批具有较高素质的中青年学术骨干，为学科的发展作出了自己的贡献。但是，我们必须清醒地认识到，由于在传感器、计算机、通讯以及综合国力等方面与先进国家存在较大差距，使得在相当长的一段时间内在地球空间信息科学的若干方面将落后于国际先进水平。因此，只有发挥自己的优势，不断努力，才能逐步缩小与国际先进水平的差距，为我国的经济建设和社会发展做出自己的贡献。
　　最后还要指出的是，由于地球空间信息学涵盖了现代测绘科学的全部内容，我们测绘科技工作者应当义不容辞地高举地球空间信息科学的旗帜，奔向21世纪信息社会，努力建设数字中国和数字地球，为知识经济时代的信息社会发展作出自己的贡献。

*国家自然科学基金重点项目“遥感、地理信息系统与安全定位系统集成理论与关键技术”（编号：49631050）资助。

作者简介：李德仁，男，1939年12月出生于江苏省，教授，中国科学院院士，中国工程院院士，主要从事地理信息系统、摄影测量与遥感等领域的教学和科学研究工作。
作者单位：武汉测绘科技大学，湖北　武汉　430079

参考文献
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