科学研究
主要研究方向与课题:
实验室的主要研究方向包括摄影测量与遥感、地理信息科学与工程、导航与位置服务、空间信息集成应用等四个主要研究方向。这四个方向均是空间信息科学与技术领域的主流方向，也是依托单位经过长期建设形成的优势学科方向。
1.摄影测量与遥感
主要研究内容：研究定量遥感反演和遥感信息提取的新理论和新方法，以及全球变化、生态环境遥感、城市遥感、农业遥感、灾害遥感、行星遥感等应用研究，推动遥感应用的精准化和定量化。
总体进展情况：针对陆地表面和深空探测的关键问题，利用可见光、热红外、微波等全谱段遥感数据，从偏振、多角度、多时空、多尺度等维度，在电磁波辐射与地物相互作用机理、关键参数反演方面、遥感监测与数据同化、高分辨率图像信息提取等开展了长期的探索与研究，并将研究成果拓展应用于解决农业、城市、生态、行星等领域遥感的实际问题。在大气偏振遥感与定标、混合像元分解、陆地表面能量平衡和水循环定量监测、植被二向性反射发射模型与长势定量监测，高分辨率图像分割与分类等定量遥感关键问题上取得了较大进展，建立了多个新的定量遥感模型与关键参数反演方法。在遥感大数据同化系统集成，极端气候灾害预报理论及其工程系统应用方面形成了国际领先优势，特别是在多卫星以及地面雷达合成产品，城市灾害以及洪涝泥石流等地质灾害集成预报、全球水能量循环研究及全球变化下多模型同化研究做出了原创性贡献。同时也在月球表面主被动微波遥感的理论建模和数值仿真和参数反演进行了系统性研究，在月球次表层结构探测方面取得了显著进展。承担包括国家科技支撑计划、国家863、国家重点基金等多个国家级计划。在RSE、IEEE TGRS、IJRS、JSTARS、GRL、JGR等国内外SCI期刊发表论文80余篇、EI论文100余篇，出版专著1部。获得或申请国家发明专利近10项。获得教育部科技进步二等奖，国家测绘科技进步二等奖和国家测绘科技进步一等奖等奖项。
2.地理信息科学与工程
主要研究内容：地理信息科学基础理论、空间数据分析方法、三维地理信息系统、地学大数据与高性能计算技术，地理信息系统软件平台研发，数字地球、智慧城市和数字矿山等应用研究。
总体进展情况：在时空大数据领域，近年来利用出租车轨迹、社交媒体数据、手机数据等多源大数据，进行了多项实证研究，构建了支持海量个体时空行为数据挖掘的方法体系。在国际上首次提出社会感知（Social Sensing）概念，从而建立了基于时空大数据挖掘地理规律的研究框架。目前共发表SCI/SSCI论文100余篇，包括发表于地理学旗舰刊物Annals of AAG的社会感知奠基性文章，发表的研究论文在三年内即被引用超过150次，其中两项成果被地理信息科学经典教科书Geographical Information Science and Systems重点介绍。在地理信息工程领域，在多级架构分布式协同GIS“一张图”图形处理、透明化矿山的数据处理架构和机制、大数据分析服务管理技术和平台、矿山应急救援等方面成果显著。其中，参与自主研发的煤矿专用地理信息系统市场占有率居行业领先地位。研究成果先后荣获“国家科技进步奖二等奖”2项、省部级一等奖5项，其他省部级奖和行业奖15项，获煤炭工业十大科学技术成果一项。目前，龙软GIS使用单位累计达1400余家，其中120万吨及以上生产矿井（以国家能源局2018年第10号公告的矿井名称和矿井数为依据）的用户比例达82.9%，全行业第一；近3年为企业增加产值111.71亿元，利润11.47亿元。
3.导航与位置服务
主要研究内容：卫星导航系统及应用服务的理论方法与关键技术，以及空间位置服务、智能交通、精准农业、室内导航等应用研究。
总体进展情况：开展了GNSS遥感、室内外无缝导航、位置服务、北斗智能导航终端等关键技术研究，并面向应急救援、交通管理、旅游、水利、农业等领域提供应用服务系统集成。开展视觉/遥感系统与卫星导航系统（NEOS）组合导航、遥感卫星数据与导航卫星信号（NEOS）融合遥感，以及基于地学特征导航等新技术研究，可使空间认知跨越到一个新的层面。承担包括国家科技专项、国家重点研发计划、国家重点基金、“北斗二号”民用市场开发有产业化专项、民用航天预研等多项国家级研究课题。依托“北斗杯”全国青少年科技创新大赛所凝聚的高端智库，推动产教融合实训基地建设和大中学生双创教育，并鼓励、支持京地大学生（研究生）北斗遨翔协同创新创业。在国内外重要学术期刊和国际会议上发表论文数十篇。获得国家发明专利3项，获得软件著作权12项，所研制的国家标准《移动应急位置服务规则》（GB/T 27604-2011）于2012年7月1日正式实施。获得国家测绘科技进步二等奖2项（2006年、2007年）和国家地理信息科技进步奖二等奖1项（2014年）。
4.空间信息集成应用
主要研究内容：遥感、地理信息系统和卫星导航定位的技术集成和综合应用，服务于国家重大需求。
总体进展情况：在国家重点研发计划、原973计划、原863计划、高分专项、北斗专项等国家重大课题的持续支持下，已在全球位置框架与编码、地球剖分网格、数据时空编码技术、时空搜索引擎技术、新一代互联网地址协议、导航地址码、空天网络数据交换寻址、超大规模数据时空存储技术、大数据真三维可视化等研究方向有较好的技术积累。构建了一套全新的时空剖分和编码理论体系，建立了由全球空天信息剖分组织参考框架、剖分组织区位编码和剖分组织表达模型构成的完整的全球剖分组织理论，形成了国军标GJB《全球剖分网格××数据定义》等一系列国家、军用和行业标准。依托北京大学国家重点研发计划“全球位置框架与编码系统”研究成果——全球位置统一编码模型，创新寄递编码规则，形成了全球统一、精细到户、人机通用的统一位置表示编码，即“新型寄递编码”。“新型寄递编码”便于机器解析，基于地名地址库精准识别目的地，可减少中转环节，提高中转时效。届时，每位用户都能注册精准的个人地址ID，这套地址ID将为各家快递企业通用。“新型寄递编码”全球统一、精细到户、便于机器识别的特点，可为无人机、无人车等未来“快递小哥”提供精准定位和精细导航服务，加速快递行业的无人化进程。
承担省部级以上项目（课题）情况
主持人/参与人 |
项目名称 |
类型 |
刘瑜 |
地理空间模型与分析方法 |
国家自然科学基金杰出青年基金项目 |
毛善君 |
煤矿重大灾害紧急逃生与引导系统及装置 |
国家“十三五”重大科技专项 |
毛善君 |
地理信息系统和设备定位技术与装置研制 |
国家“十三五”重大科技专项 |
刘瑜 |
大数据支持下的空间交互网络理论及分析方法研究 |
国家自然科学基金重点项目 |
晏磊 |
地球偏振光效应的高分辨率定量遥感观测研究 |
国家自然科学基金应急管理项目 |
程承旗 |
全球位置框架与编码系统 |
国家重点研发计划 |
毛善君 |
煤矿重特大事故应急处置与救援技术研究 |
国家重点研发计划 |
邬伦 |
地理信息系统和设备定位技术与装置研制 |
国家重点研发计划 |
刘瑜 |
地理大数据位置多重感知 |
国家重点研发计划 |
田原 |
城镇公共安全网格化集成管理系统 |
国家重点研发计划 |
林沂 |
大气边界层影响干沉降的过程与机制 |
国家重点研发计划 |
晏磊 赵红颖 |
基于高频次迅捷无人航空器区域组网遥感观测技术 |
国家重点研发计划 |
邬伦 |
“一带一路”典型城镇综合应用示范 |
国家重点研发计划 |
晏磊 陈斌 |
基于极坐标的空三数据处理关键技术和硬件加速的临场快速数据处理系统研究 |
国家重点研发计划 |
李梅 |
一体化综合减灾智能服务系统 |
国家重点研发计划 |
范闻捷 |
粮食作物重大病虫害遥感监测预警与防控技术 |
国家重点研发计划 |
濮国梁 |
立体网格态势技术 |
国防科技创新特区计划项目 |
范闻捷 |
植被冠层热辐射方向性解析模型与组分温度反演 |
国家自然科学基金面上项目 |
范闻捷 |
黑河上游山地森林植被系统结构、生态水文过程及生态参数化研究 |
国家自然科学基金重点项目外协课题 |
范闻捷 |
逐日光合有效辐射比例算法 |
国家自然科学基金面上项目 |
黄舟 |
高性能计算环境下社交媒体地理大数据热点挖掘与智能推荐 |
国家自然科学基金面上项目 |
高勇 |
场所视角下利用地理大数据感知城市时空动态 |
国家自然科学基金面上项目 |
李梅 |
基于关系语义的空间场景信息理解 |
国家自然科学基金面上项目 |
毛善君 |
数字化矿区资源管理管理与矿区生态环境监测技术与应用 |
内蒙古自治区重大科技专项 |
杜世宏 |
面向时间序列影像分析的时空立方体模型与计算方法 |
国家自然科学基金面上项目 |
晏磊 |
克服光束发平差病态奇异性的极坐标模型方法探索 |
国家自然科学基金面上项目 |
张显峰 |
南疆公共安全立体化协同监测与网格化应急管理平台构建 |
新疆生产建设兵团 |
张显峰 |
基于高光谱与无人机LiDAR的路面健康状况监测方法 |
国家自然科学基金面上项目 |
赵红颖 |
高动态视频图像识别技术研究 |
航天科技集团第一研究院 |
林沂 |
激光扫描与涡度测量：三维森林生态系统碳水过程模式 |
国家自然科学基金面上项目 |
林沂 |
基于激光扫描单木结构的树间三维竞争模式研究：由有限测树因子到形态重构 |
国家自然科学基金面上项目 |
曾琪明 |
非完备极化SAR数据建筑物震塌信息提取方法研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
任华忠 |
高空间分辨率城市地表温度遥感反演方法研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
秦其明 |
农作物干旱致灾过程遥感监测与精准识别机理与方法研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
董磊 |
大数据支持下的城市空间集聚及尺度效应研究 |
国家自然科学基金青年基金项目 |
苗双喜 |
知识引导的多模态滑坡监测数据时空一致性关联分析方法 |
国家自然科学基金青年基金项目 |
张瑶 |
基于全生育期氮素动态利用率的冬小麦高光谱遥感估产 |
国家自然科学基金青年基金项目 |
任华忠 |
航空中红外高光谱温度和发射率分离技术研究 |
外协项目 |
张毅 |
中国城市旅游大数据分析 |
国家旅游局项目 |
曾招城 |
全球温室气体卫星遥感:理论、方法与应用 |
国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外) |
国际合作项目（课题）一览表
主持人 |
项目名称 |
项目来源 |
晏磊 |
遥感技术在精确农业中的技术及示范应用 |
国家外专局高端外国专家项目 |
任华忠 |
Using Sentinel data for drought monitoring，Agri-Tech in China Newton Network+ (ATCNN) Small Project Award - Round 1.（No. SM007） |
中英合作项目 |
林沂 |
全天空偏振场下的气溶胶粒径反演与时空分布规律研究 |
国家外专局高端外国专家项目 |
黄舟 |
MaaS移动即服务：智慧公共交通的关键技术与应用示范 |
重点研发计划国际合作 |
代表性项目/课题
序号 |
项目名称 |
负责人 |
项目来源 |
资助号 |
1 |
中蒙智慧农牧协同创新园研究及应用示范 |
陈秀万 |
重点研发计划国际合作项目 |
2021YFE0102000 |
2 |
时空大数据驱动的可持续发展城市人居环境监测评估与应用示范 |
杜世宏 |
科技部重点研发计划国际合作项目 |
2021YFE0117100 |
3 |
激光扫描与矢量化空间统计建模：林木空间格局三维分析及其核心理论重构 |
林沂 |
科技部重点研发计划国际合作项目 |
2022YFE0112700 |
4 |
大数据支持下的空间交互网络理论及分析方法研究 |
刘瑜 |
国家自然科学基金委 |
41830645 |
5 |
高分遥感植被子冠层精细建模与反演研究 |
范闻捷 |
国家自然科学基金委 |
42130104 |
6 |
文物数字资源快速高效采集关键技术与设备研发 |
赵红颖 |
国家重点研发计划课题 |
2022YFF0904400 |
7 |
城市空间采集、建模与虚实融合动态仿真共性技术 |
田原 |
国家重点研发计划课题 |
2018YFB2100601 |
8 |
城市三维空间重构与时空分异规律 |
李培军 |
国家重点研发计划课题 |
2022YFF1301102 |
9 |
国家千人计划青年项目 |
梁存任 |
中组部 |
|
10 |
热红外遥感参数反演 |
任华忠 |
基金委优秀青年基金 |
42222107 |
11 |
行星遥感 |
法文哲 |
中组部青年拔尖 |
|
12 |
万人计划科技创新领军人才第五批-郭庆华 |
郭庆华 |
科学技术部 |
|
13 |
全球高分辨率洪泛区提取与洪泛区土地覆盖变化分析研究 |
林佩蓉 |
可持续发展大数据国际研究中心青年科学家项目 |
CBAS2022ORP05 |
14 |
中国东北区域陆—气跨圈层相互作用过程和机制 |
林佩蓉 |
国家重点研发计划子课题 |
2022YFF0801303 |
15 |
基于WRF-Hydro模式的雅鲁藏布江流域气象水文数据构建 |
林佩蓉 |
中国长江三峡集团科研院 |
|
16 |
场所视角下利用地理大数据感知城市时空动态 |
高勇 |
国家自然科学基金委 |
41971331 |
17 |
面向时间序列影像分析的时空立方体模型与计算方法 |
杜世宏 |
国家自然科学基金委 |
41871372 |
18 |
领域模型服务中心与智能知识服务引擎构建 |
张毅 |
国家科技项目 |
2018YFB0505004 |
19 |
“西风-季风协同作用及其影响”子任务“西风-季风协同作用下的高原对流性降水特征” |
马自强 |
中华人民共和国科技部科技基础资源调查专项暨青藏高原第二次科考项目 |
2019QZKK0100 |
20 |
基于地学环境效应的卫星遥感降水产品降尺度方法研究 |
马自强 |
国家基金委青年基金项目 |
41901343 |
21 |
风云三号03批地面应用系统数值预报同化应用-大气环境要素同化分系统 |
马自强 |
中国气象研究院横向项目 |
20210608 |
22 |
全球静止卫星全圆盘视角遥感降水监测及产品研制 |
马自强 |
可持续发展大数据国际研究中心 |
CBAS2022DF011 |
23 |
新一代风云四号B星降水率定量反演理论关键技术 |
马自强 |
中国气象局气象卫星工程管理办公室 |
FY-APP-2022.0105 |
24 |
基于多源监测数据的滑坡动态形变预测功能模块维护 |
田原 |
中国地质监测院--国家级地质环境监测与预报专项 |
|
25 |
基于机器学习的时空数据智能预测分析功能模块维护业务 |
田原 |
中国地质监测院--国家级地质环境监测与预报专项 |
|
26 |
激光扫描与涡度测量：三维森林生态系统碳水过程模式 |
林沂 |
国家自然科学基金委 |
31870531 |
27 |
激光扫描与矢量化空间统计建模：林木空间格局三维分析及其核心理论重构 |
林沂 |
国家自然科学基金委 |
32171782 |
28 |
面向交通基础设施优化的多源轨迹大数据计算方法与应用 |
黄舟 |
国家自然科学基金委 |
42271471 |
29 |
桥梁智能建造理论与方法 |
张喜刚 |
科技部 |
2021YFF0500900 |
30 |
基于Landsat多变量时间序列数据的城市变化过程提取与分析 |
李培军 |
国家自然科学基金委 |
42071307 |
31 |
基于非监督和半监督方式的高光谱岩性分类方法 |
李培军 |
装备预研重点实验室基金 |
6142A010302 |
32 |
高光谱与伽玛能谱信息集成处理新技术研究 |
李培军 |
核工业北京地质研究院 |
|
33 |
中国特品级旅游资源名录建设课题研究 |
赵红颖 |
文化与旅游部 |
|
34 |
生态及遥感监测运维项目-热异常遥感监测 |
任华忠 |
北京市生态环境监测中心 |
BJMEMC-ZC-2022135 |
35 |
高分XXXXX及应用 |
任华忠 |
国防科工局 |
D040102 |
36 |
基于XXXX的提取 |
任华忠 |
中国人民解放军61646部队 |
XXX |
37 |
机载大视场红外数据反演及水体和土壤污染信息提取 |
任华忠 |
中国自然资源航空物探遥感中心 |
2021253 |
38 |
利用中国北方北斗/GPS观测站网数据估算积雪深度 |
万玮 |
国家自然科学基金委 |
41971377 |
39 |
舰船识别样本库多手段构建技术 |
万玮 |
J科委 |
|
40 |
分布式有源无源一体化探测机理与方法：风场与浪高扽环境信息反演模型构建 |
万玮 |
J科委 |
|
41 |
沥青路面老化与病害空-天遥感协同监测方法研究 |
张显峰 |
国家自然科学基金委 |
No.42171327 |
42 |
面向可持续发展目标的地球大数据关键技术与应用 |
郭庆华 |
中科院空天信息创新研究院 |
|
43 |
土壤-植被系统蒸散发多模型集成研究 |
崔要奎 |
国家自然科学基金委 |
|
44 |
陆表蒸散发组分分离遥感动态监测研究 |
崔要奎 |
横向 |
|
45 |
西南地区农业水资源管理与蒸散发遥感应用 |
崔要奎 |
横向 |
|
46 |
“跨流域跨区域特大干旱场景推演与智慧防御”项目子课题“大尺度主粮作物表型与环境数据监测网络构建与多源数据融合” |
崔要奎 |
重点研发计划子课题 |
|
47 |
基于卫星遥感的水体水质大面积实时监测技术研发 |
洪阳 |
横向企事业单位 |
|
48 |
绍兴市近实时高时空分辨率卫星遥感降水产品研发 |
洪阳 |
横向企事业单位 |
|
49 |
基于近地面移动遥感测量平台的森林资源调查新方法研究 |
郭庆华 |
国家自然科学基金委 |
31971575 |
50 |
矿井无人智能开采工作面增强现实关键技术研究 |
程德强、李梅 |
国家自然科学基金委 |
51774281 |
51 |
黑龙江省极薄煤层智能开采关键技术攻关与示范 |
毛善君 |
黑龙江省 |
|
52 |
北大-龙软智慧能源与公共安全研究中心 |
毛善君 |
企业 |
|
53 |
高精度惯性导航系统研发 |
毛善君 |
黑龙江科技大学 |
2021ZXJ02A02-03 |
54 |
掘进工作面高精度智能感知与数字孪生系统研究 |
毛善君 |
山西理工大学 |
2020YFB1314001 |
55 |
城市网格化综合管理平台与示范 |
邬伦 |
科技部重点研发计划 |
8204800602 |
56 |
全球多尺度碳核算网格化方法体系研究 |
邬伦 |
国家自然科学基金委 |
8200906944 |
57 |
嫦娥四号巡视区次表层结构高精度成像 |
法文哲 |
国家自然科学基金委 |
41941002 |
58 |
月球表面物理温度与月壤热特性研究 |
法文哲 |
国家自然科学基金委 |
12173004 |
59 |
逐日光合有效辐射比例算法 |
范闻捷 |
国家自然科学基金委 |
41971301 |
60 |
行星地质标准化制图关键技术与示范 |
法文哲 |
科技部 |
2019YFE0123300 |
61 |
月壤形成动力学过程 |
法文哲 |
中科院 |
XDB41020105 |
62 |
基于WRF的InSAR大气校正 |
曾琪明 |
中电集团28所 |
