張繼賢：透過“天眼”測山河
國家測繪產品質量檢驗測試中心主任 張繼賢
破解難題，填補西部1∶5萬地形圖空白區
巍巍崑崙，茫茫戈壁，豪邁壯美的西部風光令人神往。可是，青藏高原的“生命禁區”、塔里木盆地的“死亡之海”，也擋住了測繪人的腳步。
“新中國成立後50多年的時間裡，我國西部地區仍有212萬平方公里的國土面積沒有1∶5萬地形圖。而1∶5萬比例尺的地形圖是國家不可或缺的基本圖，也是那時覆蓋全部國土範圍的精度最高的地形圖。”張繼賢介紹。
2006年，國家西部1∶5萬地形圖空白區測圖工程（西部測圖工程）開始實施。時任中國測繪科學研究院院長的張繼賢擔任總工程師、專案部主任，主要負責西部測圖工程的總體設計、技術體系構建和質量控制。
針對西部地形困難區域外業控制測量、大範圍高精度立體測圖、人員不可達區域外業調繪、外業生產作業人員安全保障四大難題，張繼賢帶領團隊展開了科研攻關，並形成了科學方法、系統裝備和標準規範。該團隊首次提出了稀少或無控制的大範圍遙感影像立體測圖方法，外業控制測量工作量減少了90%以上；研發了多源遙感影像分散式協同解譯平臺，解決了人員不可達區域外業調繪難題；搭建了大規模測繪外業安全生產監管系統，確保西部測圖工程“零傷亡”；建立了10項技術標準規範以及國土遙感測圖生產與服務作業鏈，形成西部地形困難區域測圖生產與服務新工藝新流程。
5年後，西部測圖工程完成，實現了1∶5萬地形圖對我國全部陸地國土的全面覆蓋。這是中國測繪地理資訊事業發展史上的重要里程碑，標誌著數字中國地理空間框架的初步建成。
撥開“雲霧”，打破發達國家SAR測圖技術壁壘
在西部測圖工程中，除了困難和複雜地形，阻擋測繪人腳步的還有橫斷山脈和雲貴地區的雲霧和冰雪。在雲霧和冰雪覆蓋區，光學遙感技術難以施展，這時就該雷達技術大顯身手了。然而，最先進的合成孔徑雷達（SAR）技術和裝備長期被髮達國家控制。為此，張繼賢和他的團隊聯絡了十幾家相關科研機構和高校進行聯合攻關。
首先被攻克的，是雷達測圖關鍵技術。團隊提出了全新的SAR影像距離—共面幾何模型，以此為基礎，透過SAR影像與POS（position and orientation system）資料聯合平差，實現了稀少或無控制點條件下大範圍機/星載SAR影像的高精度定位。“以往測一幅圖最少要一個控制點，現在14~20幅圖一個控制點就夠了。”張繼賢說。
其次，提出了雲霧冰雪覆蓋區域SAR測圖五大核心技術，並研製了我國首套航空SAR測量裝備——機載多波段多極化干涉SAR測圖系統（CASMSAR）。系統具備在白天、黑夜、雲霧、陰雨等多種天氣條件下，從萬米高空獲取0。5米～5米解析度的多波段、多極化、干涉、立體SAR資料的能力。其效能達到國際同類先進水平，打破了發達國家對我國的技術壁壘，使我國成為世界上少數具備SAR航空測量能力的國家。
針對我國測圖困難區域災害應急響應對機動靈活、全天時、全天候資料獲取的迫切需求，張繼賢團隊突破微小型全極化SAR系統立體測圖與快速資訊提取等核心技術，研製出我國首套高解析度、高精度、寬測繪帶的無人機微小型全極化SAR測圖系統（miniSAR）。此外，張繼賢還主持研發出首套SAR處理解譯系統。
基於以上技術和成果，張繼賢團隊制定了5項行業標準，建立了從SAR資料獲取、處理、分發到應用的完整業務鏈，具備7×24小時應急服務能力，被納入國家基礎測繪體系，已在測繪應急專項、全球地理資訊資源建設中得到應用，並在生產、科研、教育、國防等領域得到推廣應用。
知識驅動，支撐地理國情資訊高精度提取
2013年，第一次全國地理國情普查啟動。張繼賢擔任地理國情監測總體設計負責人、第一次全國地理國情普查統計分析組組長。從那時起，他就開始思考如何將地理國情要素轉化成地理國情資訊。
多年來，張繼賢在地理國情調查監測實踐中聚焦遙感地理要素變化監測與分析，提出多源知識驅動的地理要素提取與分析方法，研製了我國首個叢集分散式大型遙感資料處理平臺（ImageInfo）及其系列軟體，為我國國土監測業務的實施和地理國情普查與監測工程的開展提供技術支撐，促進了測繪由資料服務向決策服務轉型。
其中，“自動分類—智慧提取—實時核查—全程控制”一體化地理國情要素提取方法，實現了大範圍、多要素、全覆蓋地理國情資訊高精度提取。經工程認證，資料準確率和總體可靠性均達99%以上，解決了地理國情資訊高精度提取的難題。同時，面向多需求應用的地理國情時空統計分析多級內容指標與方法，首次成功實現了從地理國情資料向資訊的轉化，解決了從地理空間視角綜合反映資源、環境、生態等要素的空間分佈及其發展變化規律的難題。
聚焦“兩統一”，著眼自然資源要素智慧化提取
2016年，張繼賢調任國家測繪產品質量檢驗測試中心主任。對於中心的科研重點，他有著清晰的佈局：“圍繞‘兩統一’職責，中心將構建包括調查監測、不動產登記、國土空間規劃等方面的自然資源產品質檢技術體系。其中，圍繞《自然資源調查監測體系構建總體方案》，我們正在研究自然資源調查監測相應的產品質檢技術標準；利用大資料、區塊鏈等新一代資訊科技，構建雲模式下的質檢技術平臺；針對自然資源重大工程，構建包括產品和服務的質檢體系；整合全國測繪質檢系統科研力量，推動全行業協同發展技術創新。”
目前，他和團隊的研究重點是構建自然資源要素提取雲平臺和雷達測圖、智慧化測繪等。“《自然資源調查監測體系構建總體方案》釋出後，我們就在思考如何突破資訊提取與驗證等技術難題，透過構建一種智慧解譯和人機協同的模式，實現自然資源要素智慧化提取，改變以前的人海戰術，提高生產效率。”他說。
對於測繪行業未來的研究熱點，張繼賢歸結為3個關鍵詞：第一個是感知，即全方位資訊的立體感知；第二個是智慧和自主化，即智慧化資訊處理手段和自主操控；第三個是知識服務，即如何由時空資料獲得時空資訊，向獲得自然資源知識和服務轉化。
來 源：中國自然資源報
制 作：i自然·政務新媒體團隊
記 者：王 瑜
編 輯：杜瀟詣、嶽澤光（實習）
初 審：程秀娟
審 核：湯小俊
審 籤：周星
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