遥感大数据智能处理与挖掘理论方法及重大应用.docx
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2022-11-11
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2018 年度国家科学技术进步奖提名公示内容
项目简介
遥感大数据蕴含着丰富的空间信息和地学知识，如何对其进行有效挖掘和利用，不仅是
地球空间信息科学领域的国际难题，也是支撑我国全球战略和重大工程应用的核心技术。项
目组通过 22 年的潜心研究，创立了遥感大数据与人工智能集成的理论和技术体系，实现了从
遥感大数据中自动、快速、可靠地“找目标”、“找变化”和“找规律”，取得了三个里程碑式
的重大创新，具体如下：
(1)首创空间数据挖掘的概念与理论体系，发现了空间数据挖掘的场、原子和各向异性的
现象，提出了数据场、云模型、挖掘视角的方法，解决了空间数据挖掘的数据相互作用、定
性定量互换、求同存异挖掘的难题，填补了数据模型和认知模型之间、数据和语义之间、空
间数据和应用需求之间的鸿沟，揭示了“遥感数据 -空间信息-地学知识”的时空一体化挖掘
机理，出版的国际首部空间数据挖掘专著（中英文），是空间数据挖掘的里程碑式力作。
(2)首创国产卫星遥感影像全球无地面控制的几何处理方法体系，发明了探元指向角的几
何定标模型、稳态重成像传感器校正模型，提出了“光束 -影像-区域”自动影像匹配构网、
粗差自动探测及稳健平差方法，将国产卫星遥感影像的全球无地面控制定位精度从 300 米提
高到 5 米以内，实现了全球 1:5 万无地面控制测图，彻底摆脱了遥感制图依赖控制点而境外
地区“买不到、不敢用”的困境，成为国产卫星遥感影像全球高精度制图技术发展的里程碑。
(3)首创对地观测脑的概念模型，提出了遥感大数据在线（轨）实时全自动“目标感知 -
变化检测-变化识别-精确定位”的方法体系，构建了顾及空间尺度和上下文的目标特征表达
模型，发明了基于“时-空-谱”一体化处理的全自动三维变化检测方法，提出了基于深度级
联网络的集成学习方法，实现了 37 类目标和场景的自动识别，典型目标识别准确率提高到 93%
以上，全自动三维变化检测精度优于 98%，是遥感大数据自动解译技术发展的里程碑。
《空间数据挖掘理论与应用》（英文版）被国际著名出版集团 Springer Nature 的“聚焦
中国科研”选为 2016 年业内最具影响力的著作之首。研究成果取得重大应用：（1）用于我国
国家级卫星应用中心 30 余颗国产遥感卫星 PB 级影像业务化处理，首次实现亚米级遥感影像
核心处理软件出口；（2）用于火箭军 0429 等国防重大工程，推动了我国全球地理信息资源建
设专项工程实施，得到了国家领导人的首肯；（3）首次在国家地理信息公共服务平台“天地
图”上实现了遥感大数据秒级智能检索业务化应用；（4）首次利用夜光遥感大数据揭示了国
际社会关注的叙利亚等若干热点区域的社会经济变化规律，结果被联合国安理会的报告引用，
美国《纽约时报》、CNN 等 600 多家媒体和网站进行了报道，产生了广泛的国际影响。
项目成果获授权发明专利 24 件、软件著作权 16 项，出版专著 3 部，发表论文 200 篇，
其中 SCI 论文 70 篇，总引用 14000 余次。成果获 2016 年湖北省技术发明一等奖、2016 年测
绘科技进步特等奖和 2017 年测绘科技进步一等奖。
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