【正文】 “ 數(shù)字兵團 ” 空間信息綜合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)集成與服務(wù)平臺建設(shè)項目建議書 國家科技支撐計劃項目建議書 “數(shù)字兵團”空間信息綜合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)集成與服務(wù)平臺建設(shè) 項 目 建 議 書 項目名稱：“數(shù)字兵團”空間信息綜合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)集 成與服務(wù)平臺建設(shè) 建議單位：石河子大學(xué)、北京大學(xué) 二○○七 年四 月十六日 項目概況表 項目名稱 “數(shù)字兵團”空間信息綜合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)集成與服務(wù)平臺建設(shè) 經(jīng)費需求 （億元） 其中國撥 （億元） 實施周期 （年） √ 重大項目 □重點項目 所屬領(lǐng)域 □能源 □資源 □環(huán)境 √農(nóng)業(yè) □材料 □制造業(yè) □交通運輸 □信息產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè) □人口與健康 □城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展 □公共安全與其他社會事業(yè) 項目與《綱要》的銜接性 □明確列入《綱要》農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)與信息化國家公共安全應(yīng)急信息平臺水和礦產(chǎn)資源綜合資源區(qū)劃編寫說明 1．項目建議應(yīng)符合《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20202020 年）》（以下簡稱《綱要》）重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題的任務(wù)，支撐實施最新或國家重大戰(zhàn)略部署， 并符合《國家科技支撐計劃管理暫行辦法》規(guī)定的立項要求。 2．各有關(guān)部門、地方及有關(guān)單位結(jié)合本行業(yè)、本地區(qū)等發(fā)展需求，提出項目建議，正式行文并同時通過科技部門戶網(wǎng)站（）上的“國家科技計劃項目申報中心”報送科技部。 3．報送項目建議書時，應(yīng)一并附上《國家科技計劃項目概算申報書》。 一、隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已進(jìn)入以信息化為主要特征的新經(jīng)濟時代。發(fā)達(dá)國家加快信息基礎(chǔ)設(shè)施和空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的， 1998 年 1 月，當(dāng)時的美國副總統(tǒng)戈爾提出數(shù)字地球的概念引發(fā)了繼信息高速公路、知識經(jīng)濟以后的第三次信息浪潮 。 1998年 6 月，江澤民總書記在兩院院士會上提出了關(guān)于中國發(fā)展數(shù)字地球的思路，指明了發(fā)展信息技術(shù)，加快建設(shè)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，早日實現(xiàn)中國的數(shù)字地球，是我國爭先搶占世界科技、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟制高點，走向 21 世紀(jì)的知識經(jīng)濟的發(fā)展戰(zhàn)略。十五期間，許多地區(qū)和部門相繼制定了數(shù)字省區(qū)和覆蓋本領(lǐng)域的數(shù)字工程項目發(fā)展規(guī)劃，如北京市已數(shù)字北京總體框架和發(fā)展規(guī)劃，數(shù)字海南、數(shù)字山西、數(shù)字福建、數(shù)字浙江、數(shù)字陜西等規(guī)劃也在制定之中 2020 年 10 月，繼國辦發(fā)53 號文后，國家計委、國家地理空間信息協(xié)調(diào)委員會召開了國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn) 略研討會，指出必須將國家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用作為國民經(jīng)濟和社會信息化的重要內(nèi)容，應(yīng)加快發(fā)展，以帶動地理空間信息技術(shù)的應(yīng)用和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并進(jìn)一步推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整更引發(fā)全國十幾個省、直轄市拉開建設(shè)數(shù)字省區(qū)地理空間基礎(chǔ)框架的序幕。 規(guī)劃確定“十一五”期間的主要任務(wù)和需要重點建設(shè)的領(lǐng)域包括：依托電子政務(wù)工程全面推動各級基礎(chǔ)性地理空間信息共享服務(wù)平臺建設(shè)；以政府信息資源開發(fā)為重點，促進(jìn)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用；加強我國自主對地觀測信息源建設(shè)，合理利用國內(nèi)外兩種資源、兩個市場；加速推進(jìn)地理空間信息共享 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研制；大力促進(jìn)地理空間信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快電子政務(wù)基礎(chǔ)地理空間信息庫建設(shè)；建設(shè)全國資源環(huán)境監(jiān)測預(yù)測與綜合評價的信息支撐體系；建立自然災(zāi)害綜合監(jiān)測、預(yù)測、評估和應(yīng)急反應(yīng)的公共地理空間信息平臺等。 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團（以下簡稱“兵團”）非常重視信息化建設(shè)，“十五”期間就制定了推進(jìn)信息化進(jìn)程，把推進(jìn)經(jīng)濟和社會信息化放在優(yōu)先位置。積極參與國家、兵團信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，形成經(jīng)濟、政務(wù)等信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。建設(shè)綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，發(fā)展綜合信息傳輸產(chǎn)業(yè)。建設(shè)兵、師、團三級信息網(wǎng)絡(luò)工程及信息應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)信息資源的快速交流和高 度共享。利用現(xiàn)代信息技術(shù)服務(wù)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)田灌溉、庫渠測水、測土施肥、生態(tài)監(jiān)控等方面的現(xiàn)代化管理。用現(xiàn)代信息技術(shù)改造和提高傳統(tǒng)工業(yè)，以信息化帶動工業(yè)化，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，推動工業(yè)整體素質(zhì)的提高，并建立經(jīng)濟專家網(wǎng)絡(luò)咨詢系統(tǒng)，為經(jīng)濟決策服務(wù)。 兵團在“十一五”總體規(guī)劃的目標(biāo)中，將地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃列入重點專題規(guī)劃之中，專門制定了《新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)第十一個五年規(guī)劃》，用于指導(dǎo)兵團空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的健康發(fā)展。規(guī)劃指出：要繼續(xù)加強信息化建設(shè)步伐，要求抓住機遇，充分開發(fā)利用兵團豐富的地 理空間信息資源，全面提高兵團空間技術(shù)及其應(yīng)用水平和促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以信息化促進(jìn)兵團各項事業(yè)的發(fā)展。規(guī)劃提出了具體目標(biāo)與任務(wù)： （ 1）為兵團空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供基礎(chǔ)地理框架，推進(jìn)兵團空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有效組織兵團現(xiàn)有信息資源，提高兵團地理空間信息的共享水平。 （ 2）全面提高兵團地理空間信息資源的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用水平，充分發(fā)揮地理空間信息資源在兵團國民經(jīng)濟、社會與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中的作用。 （ 3）加快空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，縮短基礎(chǔ)地理信息更新的生產(chǎn)周期，有效的提高基礎(chǔ)地理信息的現(xiàn)勢性。 （ 4）有效 拓寬空間數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用面，為領(lǐng)導(dǎo)決策和社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)。 （ 5）通過空間信息交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、應(yīng)用示范項目的實施，為“金農(nóng)工程”、“金土工程”、“金水工程”等搭建實施平臺。 （ 6）為兵團產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的大調(diào)整提供及時、準(zhǔn)確、可靠的決策依據(jù)。 雖然空間觀測、信息采集、信息共享、信息發(fā)布、服務(wù)平臺與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)已較為成熟，但空間信息綜合應(yīng)用業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)仍未真正建立和得到實際應(yīng)用，未能在行業(yè)中發(fā)揮作用。原因在于面向業(yè)務(wù)運行的關(guān)鍵技術(shù)沒有很好的集成，致使各部門之間難以很好地協(xié)作，真正實現(xiàn)信息共享。 解決國家級與省級空間信息綜合應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上建立業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，是我國集成過去研究的成果、深化空間技術(shù)的應(yīng)用所必須邁出的一步。目前我國各級部門都在積極探索建立空間信息共享與業(yè)務(wù)運行機制，例如，北京市通過建立信息資源管理中心和信息化辦公室，實行空間數(shù)據(jù)集中采購，統(tǒng)一處理，共同使用，取得了很好的社會經(jīng)濟效益，在空間信息技術(shù)綜合應(yīng)用方面進(jìn)行了有益的嘗試，為在兵團空間信息技術(shù)的集成應(yīng)用、信息共享與服務(wù)系統(tǒng)的建立提供很好的借鑒和參考。 綜上所述，國家與兵團對空間地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與實施的重視程 度、現(xiàn)行政策和規(guī)劃為項目的實施提供了最佳時機；在兵團開展空間信息技術(shù)集成與應(yīng)用研究，既符合國家發(fā)展也符合兵團發(fā)展的需要。 必要性和需求分析 聯(lián)合國的一份報告表明，人類社會經(jīng)濟生活中 80％以上的信息與地理信息有關(guān)，地理信息技術(shù)大大改變?nèi)祟愑^測和認(rèn)識地球的方式，已廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、災(zāi)害、環(huán)境、規(guī)劃、電力、商業(yè)等領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟社會效益成為 21 世紀(jì)國際競爭的制高點之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到國家的綜合國力和國防安全。實施西部大開發(fā)是我國黨和政府面向新世紀(jì)做出的重大戰(zhàn)略決策。加快開發(fā)西部地區(qū)，對于推動 全國的改革和建設(shè)，保持國家的長治久安和實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，不僅具有重大的經(jīng)濟意義，而且具有重大的政治和社會意義。改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，是西部地區(qū)開發(fā)建設(shè)必須解決的一個重大課題。 1981 年，以鄧小平同志為核心的黨中央第二代領(lǐng)導(dǎo)集體把握國際國內(nèi)形勢的發(fā)展變化和新疆境內(nèi)外的復(fù)雜情況決定恢復(fù)生產(chǎn)建設(shè)兵團，充分肯定兵團是新疆經(jīng)濟建設(shè)、社會穩(wěn)定、民族團結(jié)、邊防鞏固的重要力量。以江澤民同志為核心的黨中央第三代領(lǐng)導(dǎo)集體深謀遠(yuǎn)慮，更加關(guān)心重視兵團，要求兵團加快改革開放步伐，在發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟新形勢下進(jìn)一步發(fā) 展壯大，并幫助兵團特別是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)既要戍邊維穩(wěn)又要參與市場競爭。五十年的屯墾戍邊實踐足以證明，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團的存在和發(fā)展，有利維護國家的安全和統(tǒng)一，有利加快新疆各族人民的團結(jié)進(jìn)步，這不僅是國家最高利益和中華民族根本利益之所需，而且是實現(xiàn)祖國富強和民族復(fù)興的重要保障。農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。年國內(nèi)生產(chǎn)總值。農(nóng)業(yè)是兵團的經(jīng)濟基礎(chǔ)，兵團有 14 個師，分布在自治區(qū) 1 個地州市，總土地面積 萬公頃，現(xiàn)有耕地 萬公頃。兵團擁有農(nóng)業(yè)機械 萬臺，總動力 萬千瓦，農(nóng)業(yè)機械化水平達(dá) 8％ 。人均占有棉花 200 公斤，糧料 707 公斤，在全國均排序第，是國家級棉花基地人均油料 公斤，排序第。兵團屬大陸性干旱與半干旱氣候區(qū)，地理環(huán)境獨特，生態(tài)環(huán)境脆弱，自然災(zāi)害頻繁。作為國家的糧棉主產(chǎn)區(qū)，保護生態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定并提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平，對兵團乃至整個國家都意義重大。近年來，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局的調(diào)整、農(nóng)作物品種的頻繁更替、種植技術(shù)的不斷創(chuàng)新等，病蟲害的危害也隨之出現(xiàn)顯著的變化，并有日漸嚴(yán)重的趨勢，由此帶來的巨大的經(jīng)濟損失，危及到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和邊疆少數(shù)民族地區(qū)的政治穩(wěn)定。以為例，年，兵團的 1999 年、 2020 年草地蝗災(zāi)呈嚴(yán)重爆發(fā)趨勢達(dá)到歷史最高危害水平，全區(qū)蝗災(zāi)發(fā)生面積連續(xù)兩年高達(dá) 4000 余萬畝給新疆和兵團農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅。因此，把握時機和利用現(xiàn)有條件，兵團農(nóng)業(yè)信息化，促進(jìn)現(xiàn)代化進(jìn)程十分必要?？臻g基礎(chǔ)框架的建設(shè)，將為部門和各的社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供規(guī)劃、設(shè)計和決策支持的基礎(chǔ)地理框架信息，為電子政務(wù)的實施提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)地理信息支撐平臺和環(huán)境。預(yù)期經(jīng)濟效益為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生效益萬元為測繪、土地、交通等部門提供空間信息服務(wù)創(chuàng)造產(chǎn)值約萬元。基礎(chǔ)地圖測繪數(shù)字城市建設(shè)國土資源管理農(nóng)林資源與生態(tài)環(huán)境調(diào)查大型工 程建設(shè)電子政務(wù)目前灌區(qū)調(diào)度手段，減輕生態(tài)環(huán)境的污染和農(nóng)產(chǎn)品的污染農(nóng)業(yè)自然資源管理，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、使應(yīng)急管理與決策過程更加科學(xué)化、規(guī)范化、制度化提高能力戰(zhàn)略?？臻g信息管理與服務(wù)平臺是有機連接空間信息獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、決策支持模型系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境?？臻g信息管理與服務(wù)平臺 空間數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)與處理系統(tǒng)、空間與非空間信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為空間信息服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要是集成現(xiàn)有對地觀測數(shù)據(jù)獲取手段，獲取與處理滿足兵團農(nóng)業(yè)、水利、土地、生態(tài)環(huán)境與公共安全等所必須的多分辨率與多時相遙感數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)與各專題 空間 /非空間數(shù)據(jù)，建立空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?？臻g信息產(chǎn)品加工、決策支持系統(tǒng)以及空間信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與服務(wù)系統(tǒng)則主要是通過對現(xiàn)有的、比較成熟的方法、模型進(jìn)行集成與完善，運用 GIS、遙感、海量空間數(shù)據(jù)管理與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，建立空間信息的共享平臺，負(fù)責(zé)空間數(shù)據(jù)的管理、存儲、查詢、分析與可視化，生產(chǎn)高級空間信息服務(wù)產(chǎn)品，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的共享與信息服務(wù)。該平臺系統(tǒng)還必須具有開放接口，能夠與其他專業(yè)局委與各師團數(shù)據(jù)分中心實現(xiàn)授權(quán)共享。該服務(wù)系統(tǒng)服務(wù)的主要對象包括兵團各職能部門、各農(nóng)業(yè)師、各團場的決策與管理，電子地圖服務(wù)可以是通過 Inter 面向公眾。 考慮到各專業(yè)局委、各師團已建或?qū)⒂凶约旱膶I(yè)數(shù)據(jù)中心，在空間信息管理與服務(wù)平臺建設(shè)中，應(yīng)采用當(dāng)前先進(jìn)的空間信息網(wǎng)格（ SIG）技術(shù)，建立一個分布式的空間信息管理與服務(wù)平臺（圖 1）。以空間信息管理與服務(wù)平臺作為主中心，各專業(yè)局委、師團的數(shù)據(jù)中心為分中心，通過網(wǎng)絡(luò)共享機制，實現(xiàn)各數(shù)據(jù)中心的共享?？臻g信息管理與服務(wù)平臺主要是服務(wù)于兵團各專業(yè)局委、師團職能部門，各數(shù)據(jù)分中心則通過授權(quán)許可的方式，通過空間信息管理與服務(wù)平臺實現(xiàn)彼此之間的共享服務(wù)。 （ 2） 空間數(shù)據(jù)的獲取、處理與數(shù)據(jù)庫 集成已有不同 時間分辨率、光譜分辨率、空間分辨率的遙感衛(wèi)星、建設(shè)中的航空遙感系統(tǒng)當(dāng)?shù)貓F場設(shè)的地面監(jiān)控系統(tǒng)，形成航空遙感系統(tǒng)空天地相結(jié)合的立體式信息獲取系統(tǒng) 在已有遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的基礎(chǔ)上，根據(jù)新疆對空間信息的需求，通過建立合作關(guān)系渠道，重點集成應(yīng)用以下遙感資源： FY 等氣象衛(wèi)星：利用我國已有的 FY 等氣象衛(wèi)星資源，與地方氣象部門通力合作，獲取生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的氣象宏觀信息。 中巴資源衛(wèi)星：資源一號主要用于收集有關(guān)土地利用、農(nóng)作物估產(chǎn)、水資源、探礦、城市規(guī)劃、環(huán)境保護及海岸帶監(jiān)視等信息。資源一號衛(wèi)星可提供 CCD 相機（ 15 波段）、 IRMSS 掃描儀（ 69 波段）和WFI 寬視場成像儀（ 11 波段）的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，并可提供 5 個級別的數(shù)字圖像產(chǎn)品。 02 星所配儀器比 01 星更為先進(jìn)，可為國土資源、氣象預(yù)報、城市規(guī)劃、環(huán)境保護、森林火災(zāi)監(jiān)控和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量預(yù)測等方面提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)圖像。 CBERS1 烏魯木齊資源衛(wèi)星地面接收站，CCD 數(shù)據(jù)產(chǎn)品 249 景覆蓋全區(qū)。應(yīng)用 CBERS 衛(wèi)星資料建立了 1:25 萬新疆地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫和新疆 CBERS1 影像鑲嵌圖逼真地反映新疆地形特征，應(yīng)用效果良好，是全國第一個用 CBERS1 產(chǎn)品建立的省級數(shù)據(jù)庫和編 制的鑲嵌圖。 EOS/MODIS：新疆已建立 EOS/MODIS 衛(wèi)星接收站（生地所、氣象局），并已廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、湖泊變化、作物估產(chǎn)等方面研究與應(yīng)用。 EOS/MODIS 數(shù)據(jù)以較高的光譜分辨將對新疆生態(tài)環(huán)境建設(shè)、受損生態(tài)環(huán)境恢復(fù)監(jiān)測和洪水等自然災(zāi)害監(jiān)測起到積極作用。小衛(wèi)星：高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)始終是影響新疆遙感技術(shù)發(fā)展的重要因素，而小衛(wèi)星計劃能夠靈活地解決此信息源問題。目前，新疆正建設(shè)小衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站，以期為新疆生態(tài)環(huán)境建設(shè)、資源管理、災(zāi)害防治與監(jiān)測和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供新疆全境的實時數(shù)據(jù)。環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測小衛(wèi)星 微波遙感數(shù)據(jù)：目前商業(yè)化的航天微波遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)越來越多，能提供高空間、高時間分辨率的微波遙感數(shù)據(jù)，如歐空局（ ESA）的 ENVI