主題為測經(jīng)緯天地，繪美麗中國的第三屆測繪地理信息技術(shù)裝備展覽會于2013年10月24日－26日在武漢會展中心舉行，該會議由中國測繪學(xué)會與中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會測繪儀器分會主辦，由北京博乾會展服務(wù)有限公司承辦，本會邀請測繪儀器生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、服務(wù)商和用戶參加會議。在第八屆測繪儀器發(fā)展論壇上，長江水利委員會長江科學(xué)院空間信息技術(shù)應(yīng)用研究所所長譚德寶做了長江流域水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究的主題演講。

譚德寶：首先感謝組委會今天給一個機(jī)會，讓我跟在座的各位、、同仁一起探討關(guān)于新一代測繪儀器、測繪技術(shù)在水利中的應(yīng)用。

我的題目與原來報的題目有一點差別，因為余總讓我做一個相對宏觀一點的行業(yè)介紹，我感覺能力有限，我想來想去還是結(jié)合研究所這么多年在相關(guān)領(lǐng)域方面應(yīng)用的技術(shù)所做的一些成果，在這里跟大家分享，就未來發(fā)展以及需求跟大家做交流，希望跟在座的各位以后有更多的合作機(jī)會。

長江流域水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究。分為以下幾個方面：

首先講一下主要目標(biāo)。所謂水陸空一體化多傳感器動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，是一個將多個異構(gòu)傳感器進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)自組織和自適應(yīng)的復(fù)雜觀測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)的普及推動下，將水面、陸地空間的不同監(jiān)測傳感器用于長江流域資源、環(huán)境災(zāi)害的動態(tài)監(jiān)測。通過不同位置、不同時相、不同精度、不同尺度的信息采集，利用協(xié)同觀測、多傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)同化與信息融合，數(shù)據(jù)采集與服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，解決當(dāng)前長江流域生態(tài)環(huán)境快速變化下動態(tài)感知能力匱乏的現(xiàn)狀，極大地拓展檢測的時空連續(xù)性，提高監(jiān)測精度，為長江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供強(qiáng)有力的支撐。

關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備方面，水面固定傳感器一般為各類水文水質(zhì)監(jiān)測站，長江流域有2300多個固定水文站點，部分具有自動報汛的功能，負(fù)責(zé)長江水文泥沙信息收集。長江干支流已有551個水質(zhì)監(jiān)測站，680個監(jiān)測斷面，基本覆蓋了流域地標(biāo)水體。為了應(yīng)對應(yīng)急和激動監(jiān)測，還采用了車載船載等方式進(jìn)行移動水質(zhì)采樣和檢測。當(dāng)前，出現(xiàn)了高度自動化的無人船水面監(jiān)測平臺，同時具備水樣采集、定位、信息不傳輸、水下地形測量等功能。

陸地傳感器一般為具備數(shù)據(jù)自動傳輸能力的傳感器與網(wǎng)絡(luò)，提高地面實地觀測效果。

空間傳感器包括了各種對地觀測技術(shù)，從衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集流域一地表目標(biāo)的電池輻射信息，用于解譯長江流域地標(biāo)生態(tài)環(huán)境變化，當(dāng)前教的傳感器和搭載平臺為記載激光掃描器LIDAR和無人機(jī)。利用衛(wèi)星、航空等對地觀測能實現(xiàn)較大尺度和范圍動態(tài)監(jiān)測，能大幅度提高空間傳感技術(shù)的使用。

基于3S技術(shù)，構(gòu)建技術(shù)框架。上面就是衛(wèi)星遙感觀測系統(tǒng)，有不同分辨率、不同傳感器；第二層次叫航空遙感觀測系統(tǒng)，包括常規(guī)航測以及無人機(jī)；原位觀測主要基于對地表表現(xiàn)觀測系統(tǒng)，包括災(zāi)害以及與水域相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測；同時，也包括對室內(nèi)采樣的分析，水質(zhì)、土壤的分析等。這些數(shù)據(jù)后通過傳輸通道進(jìn)行采集和分析，因此這個系統(tǒng)要通過特定的網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián)互通，后高度集成，形成立體觀測系統(tǒng)。

下面就具體涉及到的無人船、無人機(jī)、移動測量的應(yīng)用情況做一個匯報。無人船就在武漢，采用了GPS以及傳感器，傳感器包括水質(zhì)、水下地形測量、采樣等多種，利用通信、視頻等綜合集成系統(tǒng)組成。有一些具體的指標(biāo)，比較核心的是這個船非常靈活，能得到智能化的控制，多種傳感器數(shù)據(jù)傳輸和處理都非常，能滿足我們涉及到水質(zhì)、地形、水流等方面的應(yīng)用。這個設(shè)備主要對港口、河流等其他需要應(yīng)急監(jiān)測的地方進(jìn)行應(yīng)用。大家所見的是利用此設(shè)備對丹江口水庫水下地形進(jìn)行測量，可以過去無法對靠近大壩附近區(qū)域水下地形因為測量。

關(guān)于移動測量，我們也建立了移動測量系統(tǒng)，這個車搭載了CCD相機(jī)、激光掃描儀、導(dǎo)航系統(tǒng)以及車身編碼系統(tǒng)，目前這套系統(tǒng)平面精度可以達(dá)到二厘米，遠(yuǎn)程定位進(jìn)度可以達(dá)到5CM。主要源于大壩、河道等區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。甚至還到西藏高原、金沙江地形地貌進(jìn)行了采集。但建模國產(chǎn)化軟件正在加大力度進(jìn)行開發(fā)，目前還有一個通用的軟件滿足這些問題。

關(guān)于無人機(jī)，水利上的應(yīng)有主要是航拍具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢性的優(yōu)點，特別適合獲取帶狀地區(qū)航拍影像。而且無人機(jī)特別方便，不需要事先準(zhǔn)備，以及對天氣依賴比較小，在小區(qū)域應(yīng)急方面應(yīng)用面比較廣。這是我們采集的利川市航拍影像。對地質(zhì)災(zāi)害、山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)的獲取，我們都做了的嘗試，獲取了的無人機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)。

后介紹一下利用所謂立體監(jiān)測技術(shù)，所做的一些典型項目，*個項目是合作項目，叫基于3S技術(shù)的流域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，主要是跟莫斯科大學(xué)土壤系、地理系進(jìn)行了學(xué)術(shù)方面的研究合作，大家知道俄羅斯有很好的定位系統(tǒng)，目前這個項目正在開展中。項目核心主要是利用3G技術(shù)構(gòu)建一個流域生態(tài)環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建，水庫溫室氣體源以及流域污染三方面開展監(jiān)測。

第二個項目就是大型水利工程對庫區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的生態(tài)研究。主要監(jiān)測大型庫區(qū)碳排放的影響，這是水布埡水庫進(jìn)行遠(yuǎn)位觀測的數(shù)據(jù)，這是不同時期溫室氣體溶度分布成果。

第三個項目是環(huán)境采集在旱情評價方面的應(yīng)用。氣象部門、水利部門和地質(zhì)部門利用起來做的旱情評價，這是我們通過協(xié)同監(jiān)測獲得的監(jiān)測結(jié)果。大的特點就是多尺度聯(lián)合監(jiān)測模式，從流域大尺度，到中等尺度，甚至到一個縣，小范圍旱情監(jiān)控的評估。

第四個項目直流水體的監(jiān)測研究。

第五個項目是巢湖水環(huán)境監(jiān)測。巢湖去年通過遙感影像，獲得了一個初步的監(jiān)測成果，現(xiàn)場利用無人船、有人船，獲得它水體表面光譜質(zhì)，對藻類發(fā)展機(jī)制以及實際分布狀況進(jìn)行了監(jiān)測。