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文檔簡介

1、論測繪科技創(chuàng)新張繼賢*不摘要:測繪是一個技術(shù)密集型的前沿性、交叉性和基礎(chǔ)性領(lǐng)域,現(xiàn)代測繪技術(shù)是高 新技術(shù)和綜合國力的重要標(biāo)志,測繪科技創(chuàng)新已成為國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分。本 文從構(gòu)建信息化測繪體系的重大戰(zhàn)略出發(fā)通過分析當(dāng)前測繪科技創(chuàng)新取得的重要成就和所 面臨的主要問題,提出了構(gòu)建信息化測繪技術(shù)體系是新時期測繪科技創(chuàng)新的發(fā)展目標(biāo),并對 測繪科技創(chuàng)新的主要任務(wù)、重點(diǎn)領(lǐng)域和發(fā)展方向、重大關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行了分析和探討。關(guān)鍵詞:測繪科技信息化測繪技術(shù)體系測繪科技創(chuàng)新提高自主創(chuàng)新能力,建設(shè)創(chuàng)新型國家,是新時期國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心。黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人 歷來高度重視科技創(chuàng)新工作:胡錦濤總書記在2006年1月6日

2、召開的第一次全國科學(xué)技術(shù) 大會上發(fā)表了題為堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路,為建設(shè)創(chuàng)新型國家而努力奮斗的重要 講話,指出:“我們必須下更大的氣力、做更大的努力,進(jìn)一步深化科技改革,大力推進(jìn)科 技進(jìn)步和創(chuàng)新。”在國家科技創(chuàng)新體系中,測繪科技創(chuàng)新是重要的組成部分。胡錦濤總書記 在2008年度兩院院士大會上對測繪科技創(chuàng)新、測繪科技成果轉(zhuǎn)化等提出了明確的要求:“要 加快遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用以及防災(zāi)減災(zāi)高技術(shù)成果轉(zhuǎn) 化和綜合集成,建立國家綜合減災(zāi)和風(fēng)險管理信息共享平臺”。溫家寶總理在第十一屆全國 人大一次會議政府工作報告中明確指出,要加強(qiáng)測繪基礎(chǔ)研究和能力建設(shè)。國務(wù)院關(guān) 于加強(qiáng)

3、測繪工作的意見(國發(fā)200730號)中也強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)測繪科技創(chuàng)新工作。測繪是一 個知識和技術(shù)密集型行業(yè),現(xiàn)代測繪技術(shù)是高新技術(shù)和綜合國力的重要標(biāo)志,測繪科技創(chuàng)新 是推動測繪事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動力和保障,是發(fā)展壯大地理信息產(chǎn)業(yè)的根本途徑。一測繪科技創(chuàng)新取得了舉世矚目的成就新中國成立六十年來,我國的測繪科技工作密切跟蹤國際科技發(fā)展形勢,大力推動測繪=張繼賢,研究員,博士生導(dǎo)師,中國測繪科學(xué)研究院院長,主要研究方向?yàn)閿z影測量與遙感、地理信息系 統(tǒng)、資源與環(huán)境遙感監(jiān)測。科技自主創(chuàng)新,在傳統(tǒng)模擬測圖技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)測繪技術(shù), 研制了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的測繪先進(jìn)技術(shù)裝備和技術(shù)集成

4、系統(tǒng),全面建成了以測繪全 過程數(shù)字化為特征的數(shù)字化測繪技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了測繪從數(shù)據(jù)獲取與采集、加工與處理、到 管理與應(yīng)用的數(shù)字化,產(chǎn)品形式也從傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖變成了數(shù)字產(chǎn)品,使我國測繪科技總 體水平步入世界先進(jìn)行列,并使我國發(fā)展成為世界測繪大國1。目前,我國正在由數(shù)字化測繪技術(shù)體系向信息化測繪技術(shù)體系邁進(jìn)。相對于數(shù)字化測繪 技術(shù)體系,信息化測繪技術(shù)體系不論從技術(shù)層面、生產(chǎn)流程還是服務(wù)方式,都是一次重大的 科學(xué)技術(shù)變革,符合科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一般規(guī)律2。(一)大地測量和導(dǎo)航定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展我國積極開展大地基準(zhǔn)現(xiàn)代化、衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地球重力場恢復(fù)與大地水準(zhǔn)面精化等方 面的研究,包括全國平面控制網(wǎng)、高

5、程控制網(wǎng)和國家重力基本網(wǎng)以及高精度衛(wèi)星定位網(wǎng)一一 2000國家GPS大地控制網(wǎng)、困難或特種地區(qū)(地下、水下、隱蔽地方、太空等)定位、動 態(tài)組合定位導(dǎo)航、精密單點(diǎn)定位技術(shù)(PPP)、網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)、衛(wèi)星測高等理論與技術(shù)攻關(guān) 活動,有力促進(jìn)了我國的測繪基準(zhǔn)體系從二維向三維、從靜態(tài)向動態(tài)、從參心坐標(biāo)系向地心 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)變,推動我國大地測量與空間定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從地面大地測量到衛(wèi)星導(dǎo)航定位測 量、從地面水準(zhǔn)測量到空間GPS高程測量、從地面重力測量到航空重力測量的跨越。(二)攝影測量與遙感技術(shù)全面升級我國攝影測量與遙感技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已在數(shù)據(jù)獲取與處理技術(shù)方面有了較大發(fā) 展,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展。攝影

6、測量與遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)航空攝影測量到航空、航天、 低空與地面綜合遙感的轉(zhuǎn)變,從單一數(shù)據(jù)獲取平臺到多傳感器集成的多層次平臺的升級。傳 統(tǒng)的基于光學(xué)影像遙感技術(shù)也發(fā)展到了融合高分辨率光學(xué)遙感影像、多光譜遙感影像、新一 代航空數(shù)碼影像、多極化合成孔徑雷達(dá)影像等多源、多波段數(shù)據(jù)進(jìn)行測圖的階段,我國一批 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的攝影測量系統(tǒng),如SWDC系列數(shù)字航攝儀、低空遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、 移動道路測量系統(tǒng)已全面應(yīng)用于測繪生產(chǎn)。遙感數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)了從依靠大量地面控制點(diǎn)定向 向依靠基于稀少控制點(diǎn)的高精度姿態(tài)參數(shù)自主定位的技術(shù)革新。數(shù)字?jǐn)z影測量工作站JX-4C DPS、VirtuoZo、數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)格DPGr

7、id系統(tǒng)、遙感圖像一體化處理軟件I mageinfo等的 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用體現(xiàn)了遙感數(shù)據(jù)處理從模擬、解析到數(shù)字化,從單機(jī)模式向數(shù)字?jǐn)z影測量網(wǎng)格的 并行處理模式的全面升級3。(三)地圖制圖與地理信息技術(shù)全面提升我國在地圖制圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)、地理信息產(chǎn)品、地理信息應(yīng)用與服務(wù)等方面進(jìn)行了 很多創(chuàng)新研究,地圖制圖實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)手工編繪方式向全數(shù)字化制圖和圖庫一體化制圖的重 大轉(zhuǎn)變;建成了多尺度、多版本的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)了地理信息系統(tǒng)由二維、靜態(tài) 向多維、動態(tài)的發(fā)展;國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件已經(jīng)可以和國外軟件平分秋色,各種電子地圖、 多媒體地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、移動設(shè)備導(dǎo)航地圖等地理信息產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生;地理信息應(yīng)

8、用與服務(wù) 水平得到較大提升,并全面進(jìn)入快速發(fā)展階段。(四)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模地理信息產(chǎn)業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè),測繪科技進(jìn)步是其發(fā)展的源泉。近年來,我國通過大力發(fā) 展衛(wèi)星導(dǎo)航、三維地理信息系統(tǒng)、地理信息互操作、空間數(shù)據(jù)引擎、海量影像管理、地理信 息公共服務(wù)、地理信息新產(chǎn)品開發(fā)、地理信息保密等測繪高新技術(shù),積極開展測繪科技成果 轉(zhuǎn)化,促進(jìn)我國地理信息產(chǎn)業(yè)保持了健康、快速發(fā)展的良好態(tài)勢。目前我國的地理信息產(chǎn)業(yè) 包括測繪服務(wù)業(yè)、遙感產(chǎn)業(yè)、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)四大產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計, 2007年我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)500億元;2008年,我國地理信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值總規(guī)模已超600 億元,從業(yè)人員約4

9、0萬人,從業(yè)機(jī)構(gòu)超過1萬家。(五)測繪科技創(chuàng)新體系逐步完善我國通過不斷深化測繪科技體制改革,完善科研運(yùn)行機(jī)制,健全科技管理政策,形成了 由測繪科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)中心、科技企業(yè)等多元化主體組成的測繪科 技創(chuàng)新組織體系和產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的測繪科技創(chuàng)新格局。一、測繪科技創(chuàng)新正處于重要的戰(zhàn)略機(jī)遇期隨著空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、全球測圖、數(shù)字地球等戰(zhàn)略的實(shí)施,人們對測繪科技創(chuàng)新提出 了更高的要求。我國國民經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,對測繪科技創(chuàng)新提出了新的需求。特別是當(dāng) 前,黨中央國務(wù)院審時度勢,做出了擴(kuò)大內(nèi)需、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快增長的決策部署,出臺了 一系列重大措施。測繪科技進(jìn)步和創(chuàng)新在推動這些措施的實(shí)施

10、中肩負(fù)著重要責(zé)任,發(fā)展機(jī)遇 難得,發(fā)展?jié)摿薮?。(一)世界新技術(shù)發(fā)展為我國測繪科技創(chuàng)新提供了重要的機(jī)遇近年來,世界航空航天技術(shù)、空間科學(xué)、信息科學(xué)、計算機(jī)技術(shù)等不斷發(fā)展,世界測繪 科學(xué)和技術(shù)正在發(fā)生翻天覆地的變化?;诙喾N衛(wèi)星高精度的大地測量使傳統(tǒng)的對地測量發(fā) 展到現(xiàn)在的對空測量、對星測量和行星測量以及偽衛(wèi)星技術(shù),大地測量正在從靜態(tài)發(fā)展到動 態(tài)、從局部到全球;導(dǎo)航定位向?qū)崟r、精準(zhǔn)、高可靠方向發(fā)展,多模終端、區(qū)域增強(qiáng)與室內(nèi) 定位技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮螅恍滦蛡鞲衅鞑粩嘤楷F(xiàn),基于微波、干涉雷達(dá)和激光雷達(dá)等新技術(shù)的 出現(xiàn)需要測繪從傳統(tǒng)的光學(xué)數(shù)據(jù)處理方法向微波測量、干涉測量和激光測量的方向發(fā)展;海 量的空間

11、數(shù)據(jù)需要自動化、智能化的并行處理技術(shù)和方法;地理信息技術(shù)從“數(shù)據(jù)+空間格 局”向“模型+空間過程”方向發(fā)展,“數(shù)據(jù)編碼+數(shù)據(jù)集成管理”將和“模型庫+空間過 程模擬”有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、模型、系統(tǒng)的一體化;地理信息應(yīng)用和服務(wù)向著網(wǎng)絡(luò)化和社 會化的方向前進(jìn)。我國測繪科技事業(yè)的發(fā)展已融于國際測繪科技發(fā)展的大環(huán)境中,以空間定 位、衛(wèi)星遙感、地理空間信息系統(tǒng)等為代表的世界現(xiàn)代測繪高新技術(shù)發(fā)展日新月異,為我國 測繪科技創(chuàng)新提供了重要機(jī)遇。面對世界新技術(shù)的發(fā)展,測繪科技創(chuàng)新通過不斷增強(qiáng)自主創(chuàng) 新能力,將更好地推動我國測繪科技發(fā)展和進(jìn)步,促進(jìn)我國成為世界測繪科技強(qiáng)國。(二)經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展為我國測繪科技創(chuàng)新帶

12、來了黃金機(jī)遇期隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,人口、資源、環(huán)境、減災(zāi)等方方面面都對測繪科技 創(chuàng)新提出了新的需求。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源勘探和開發(fā)利用、自然災(zāi)害監(jiān)測防治、生態(tài)環(huán) 境保護(hù)等方面,測繪科技都是必不可少的保障。增強(qiáng)國防能力、維護(hù)社會安定、提高人民生 活質(zhì)量等,也離不開測繪科技服務(wù)。進(jìn)入新時期,推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)、海洋開發(fā)、西 部大開發(fā)、南水北調(diào)、西氣東輸?shù)葒覒?zhàn)略和重點(diǎn)工程都需要測繪科技服務(wù),需要測繪科技 創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的支撐。實(shí)踐證明,經(jīng)濟(jì)社會愈發(fā)展,對測繪科技創(chuàng)新的需求愈大,要求愈 高。在國家經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的大背景下,測繪科技創(chuàng)新進(jìn)入了黃金機(jī)遇期。相比國家經(jīng)濟(jì) 社會發(fā)展對測繪科

13、技的重大需求和要求,我國地理信息分發(fā)服務(wù)技術(shù)手段還相對落后,測繪 成果不夠豐富,公共產(chǎn)品種類較少,公共服務(wù)水平較低,大眾化產(chǎn)品相對匱乏。通過開展我 國測繪科技創(chuàng)新,就是要解決國民經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中遇到的測繪科技保障問題,尋找解決 國家重大戰(zhàn)略和重大工程中重大技術(shù)問題的解決途徑,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。(三)測繪事業(yè)發(fā)展為測繪科技創(chuàng)新提供了不竭動力測繪事業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要組成部分,加快發(fā)展我國測繪事業(yè),對于落實(shí)科 學(xué)發(fā)展觀,構(gòu)建社會主義和諧社會,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的奮斗目標(biāo)具有重要意義。新形 勢下,測繪事業(yè)正在由數(shù)字化測繪向信息化測繪邁進(jìn),作為測繪主要成果的地理信息已成為 國家創(chuàng)

14、新體系和信息化建設(shè)的重要組成部分。地理信息產(chǎn)業(yè)是新興高增長產(chǎn)業(yè),具有產(chǎn)業(yè)鏈 較長,產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度較大的特點(diǎn),已成為現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中迅速崛起的新興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 然而數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)共享、公開版地形圖等問題依然嚴(yán)重,這些問題是地理信息 產(chǎn)業(yè)發(fā)展中必須解決的問題。加快信息化測繪體系建設(shè),加強(qiáng)地理信息應(yīng)用服務(wù),促進(jìn)地理 信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對測繪科技發(fā)展提出了迫切要求,為測繪科技創(chuàng)新提供了不竭動力。(四)新時期測繪科技創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)新時期測繪科技創(chuàng)新既面臨良好的機(jī)遇,也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。尤其是與國際測繪技術(shù) 發(fā)展水平相比,整體技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng),自主知識產(chǎn)權(quán)的測繪技術(shù)不足,高端測繪技術(shù)裝備 主要依賴

15、于國外。主要體現(xiàn)在如下幾個方面:(1)需要構(gòu)建高精度、三維、動態(tài)大地測量基準(zhǔn),改變我國基準(zhǔn)建設(shè)與維護(hù)對國外測 繪儀器與衛(wèi)星系統(tǒng)依賴過多的局面,研發(fā)權(quán)威的大地測量數(shù)據(jù)處理算法與軟件,發(fā)展我 國自主衛(wèi)星精密定位技術(shù);(2)需要建立空-天-地一體化多源遙感數(shù)據(jù)實(shí)時獲取系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對我國多比例尺地理 信息數(shù)據(jù)的快速獲取、采集與更新,從而改變我國遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)主體依賴國外,地理信 息數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性差、內(nèi)容陳舊的現(xiàn)狀;(3)需要建立自動化、智能化、實(shí)時化多源測繪數(shù)據(jù)快速處理與分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對遙 感數(shù)據(jù)的一體化、并行/分布式集群處理,以及星上實(shí)時數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的地理 信息數(shù)據(jù)智能綜合、集成分析和自適應(yīng)

16、地圖制圖;(4)需要發(fā)展面向國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展急需的地理信息應(yīng)用及服務(wù)技術(shù),進(jìn)一步 豐富地理信息產(chǎn)品,提高地理信息集成管理與服務(wù)共享,加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保密技術(shù)研究,改變 我國地理信息產(chǎn)品的形式和內(nèi)容比較單一、管理與服務(wù)技術(shù)不成熟以及地理信息廣泛應(yīng)用與 國家安全保密的矛盾突出等現(xiàn)狀。二、構(gòu)建信息化測繪技術(shù)體系是測繪科技 創(chuàng)新的重要目標(biāo)科技創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)今時代發(fā)展的主體。作為國家科技創(chuàng)新的重要組成部分,測繪科技 創(chuàng)新已成為測繪事業(yè)發(fā)展的主旋律。信息化測繪為測繪發(fā)展的新的功能取向,建立適應(yīng)信息 社會發(fā)展要求的信息化測繪體系,是測繪事業(yè)適應(yīng)國家信息化建設(shè)的緊迫任務(wù),也是發(fā)展服 務(wù)型測繪、開放型測繪、創(chuàng)

17、新型測繪的戰(zhàn)略措施。信息化測繪體系以全面提高測繪對經(jīng)濟(jì)社 會發(fā)展的保障能力和服務(wù)水平為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),是測繪發(fā)展的新階段和大趨勢。(一)信息化測繪技術(shù)體系的內(nèi)涵作為建設(shè)信息化測繪體系的重要組成部分和關(guān)鍵支撐,構(gòu)建信息測繪技術(shù)體系已經(jīng)成為 新時期測繪科技創(chuàng)新的重要目標(biāo)。信息化測繪技術(shù)體系是以高精度、實(shí)時獲取地理信息數(shù)據(jù) 為支撐,以規(guī)?;⒆詣踊?、智能化數(shù)據(jù)處理與信息融合為主要技術(shù)手段,以多層次、網(wǎng)格 化為信息存儲和管理形式,能夠形成豐富的地理信息產(chǎn)品,并通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為社會各部門、 各領(lǐng)域提供多元化地理信息服務(wù)的技術(shù)體系。其主體特征是以高新技術(shù)支持的地理信息獲取 實(shí)時化、處理自動化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)

18、用社會化。(二)構(gòu)建信息化測繪技術(shù)體系的主要目標(biāo)和任務(wù)1總體目標(biāo)和具體目標(biāo)圍繞國家與經(jīng)濟(jì)社會信息化對測繪保障服務(wù)的重大需求,緊密結(jié)合信息化測繪體系建設(shè) 的重要內(nèi)容,信息化測繪技術(shù)體系的總體目標(biāo)是建成地理空間信息網(wǎng)格(見下圖),亦即在 網(wǎng)格技術(shù)支持下,建成在信息網(wǎng)格上運(yùn)行的天、空、地一體化的準(zhǔn)實(shí)時地理信息數(shù)據(jù)獲取, 自動化、智能化地理信息數(shù)據(jù)處理,網(wǎng)格化地理信息管理,以及全方位地理信息共享、服務(wù) 與應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng),有力支撐信息化測繪體系的全面完成,推進(jìn)以地理信息為基礎(chǔ)的現(xiàn)代服 務(wù)業(yè)的發(fā)展。網(wǎng)格化地理空間信息存儲、管理與分析網(wǎng)格化地理信息共享與服務(wù)羸澈地譬分布式并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)航空數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)水下

19、數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)平流層數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)圖1信息化測繪技術(shù)體系的總體目標(biāo)一地理空間信息網(wǎng)格信息化測繪技術(shù)體系的具體目標(biāo)為,面向國家與經(jīng)濟(jì)社會信息化對測繪保障服務(wù)的重大 需求,貫徹信息化測繪體系建設(shè)的指導(dǎo)思想,緊緊依靠測繪科技進(jìn)步和創(chuàng)新,重點(diǎn)突破地心 動態(tài)大地測量框架和多模導(dǎo)航定位綜合服務(wù)關(guān)鍵技術(shù),多光譜、多時相、多分辨率全天候的 高精度遙感數(shù)據(jù)獲取和處理技術(shù),網(wǎng)格地理信息管理和服務(wù)技術(shù),構(gòu)建信息化測繪的地球觀 測基準(zhǔn)平臺、高精度多源實(shí)時化地理信息數(shù)據(jù)獲取平臺、自動化地理信息數(shù)據(jù)處理平臺、網(wǎng) 格化地理信息管理平臺、全方位地理信息共享與服務(wù)平臺、多元化地理信息集成與應(yīng)用平臺 等,形成一批具有

20、自主知識產(chǎn)權(quán)和國際競爭力的軟件系統(tǒng)和技術(shù)裝備(重大測繪科技工程國 產(chǎn)軟硬件配置比例達(dá)到70%以上),最終實(shí)現(xiàn)任何人、在任何時候、任何地方都可以享受到 所需要的、權(quán)限范圍之內(nèi)的地理信息服務(wù)。2主要任務(wù)信息化測繪技術(shù)體系要完成地理信息獲取實(shí)時化、地理信息處理和分析自動化、地理信 息存貯和管理網(wǎng)格化、地理信息共享和應(yīng)用社會化四個方面的攻關(guān)任務(wù)。地理信息獲取實(shí)時化建成陸海統(tǒng)一的高精度、三維、動態(tài)的大地測量基準(zhǔn);充分挖掘地球動態(tài)參考基準(zhǔn)的應(yīng) 用信息,顯著提高地球觀測基準(zhǔn)的信息化服務(wù)水平;發(fā)展高分辨率對地觀測系統(tǒng),形成衛(wèi)星 測繪應(yīng)用體系;實(shí)現(xiàn)平流層領(lǐng)空對地球觀測、定位、通信一體化;開展大型綜合航空遙感系

21、統(tǒng)的研制工作,建成集高分辨率光學(xué)數(shù)碼相機(jī)、合成孔徑雷達(dá)SAR)、激光雷達(dá)(LIDAR) 等傳感器于一體的大型、綜合、可穩(wěn)定運(yùn)行的航空遙感系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多源遙感影像的實(shí)時獲取; 研制裝載組合寬角相機(jī)、LIDAR等輕型長航時無人機(jī)、直升機(jī)等平臺,建立完整的數(shù)字低 空遙感系統(tǒng),形成完善的數(shù)字低空遙感綜合服務(wù)體系;解決大規(guī)模、大范圍、多尺度的海洋 地理信息測繪和更新的關(guān)鍵技術(shù)問題。(2)地理信息處理和分析自動化突破遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程協(xié)同處理與遠(yuǎn)程管理關(guān)鍵技術(shù),研制相關(guān)軟件系統(tǒng),支持多模式網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境下的共享、調(diào)用、協(xié)作和管理,實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)處理的自動化;針對新一代多源遙感數(shù)據(jù) (包括新一代的高分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)

22、、低空遙感數(shù)據(jù)、新型數(shù)字航空影像數(shù)據(jù)、機(jī)載 /星載合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)和激光雷達(dá)數(shù)據(jù)),開展多平臺遙感數(shù)據(jù)實(shí)時處理、集成處理等關(guān)鍵 技術(shù)研究,建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動化、智能化、集成化、并行化分布式地理信息數(shù)據(jù) 處理專業(yè)系統(tǒng);開發(fā)成熟的商業(yè)化國產(chǎn)智能遙感數(shù)據(jù)解譯軟件,實(shí)現(xiàn)地物要素半自動化解譯 與提取,以及核心地物要素的自動化提取。(3)地理信息存貯和管理網(wǎng)格化開展二維、三維和時間維空間數(shù)據(jù)模型的全面集成,在此基礎(chǔ)上建立四維空間數(shù)據(jù)庫, 通過新一代GIS軟件平臺實(shí)現(xiàn)對四維時空數(shù)據(jù)的存儲管理和動態(tài)可視化,構(gòu)建我國多級基 礎(chǔ)地理信息網(wǎng)格,實(shí)現(xiàn)時空數(shù)據(jù)與社會經(jīng)濟(jì)專題信息的集成、共享及可視化表達(dá);面向多用

23、 戶、多用途的數(shù)據(jù)訪問需求,完善動態(tài)協(xié)同更新技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格環(huán)境下的海量空間數(shù)據(jù) 存儲與管理;建立地理信息自動綜合機(jī)制,逐步完善多維地理信息智能綜合與表達(dá)的分級技 術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)地圖綜合的半自動化,建立網(wǎng)格環(huán)境下空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價模型及控制平臺。(4)地理信息共享和應(yīng)用社會化研究面向空間認(rèn)知的地理信息數(shù)據(jù)庫表達(dá)模式設(shè)計、多元化地理信息數(shù)據(jù)融合和同化技 術(shù),探討以本體為基礎(chǔ)的智能化地理信息服務(wù)機(jī)理以及理論框架;研究面向自然語言的信息 智能搜索技術(shù),解決空間數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印技術(shù);研究地理信息智能化服務(wù)的空 間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),形成海量空間數(shù)據(jù)知識發(fā)現(xiàn)平臺;研究地理信息一站式服務(wù)關(guān)鍵技術(shù),實(shí) 現(xiàn)基礎(chǔ)

24、地理信息與專業(yè)部門信息共享與交換;研發(fā)地理信息托管服務(wù)技術(shù)以及基于CNGI 的地理空間數(shù)據(jù)共享和移動終端開發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)地理信息的全方位共享;建立完善的基于位 置服務(wù)的集成應(yīng)用技術(shù)體系,建成完備的地理信息集成與應(yīng)用軟硬件平臺,形成政府和個人 隨時隨地獲取完備位置服務(wù)信息的能力,建立高效完善的地理信息綜合應(yīng)用技術(shù),為國家、 行業(yè)、人民生活和重大工程建設(shè)等提供多元化的測繪保障和服務(wù)。(三)信息化測繪技術(shù)體系發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向圍繞構(gòu)建信息化測繪技術(shù)體系的目標(biāo)和任務(wù),我國測繪科技創(chuàng)新,要在統(tǒng)籌安排、整體 推進(jìn)的基礎(chǔ)上,對重點(diǎn)領(lǐng)域和方向進(jìn)行規(guī)劃和布局,為解決信息化測繪發(fā)展中的緊迫問題提 供全面有力支撐。

25、重點(diǎn)領(lǐng)域和方向,是指在信息化測繪中重點(diǎn)發(fā)展、亟待測繪科技提供支撐 的有關(guān)內(nèi)容,這些內(nèi)容是目前急需發(fā)展、任務(wù)明確、技術(shù)基礎(chǔ)較好、近期能夠突破的技術(shù)群。確定重點(diǎn)領(lǐng)域和方向的原則:一是有利于突破瓶頸制約,提高測繪持續(xù)發(fā)展能力;二是有利 于掌握關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù),提高地理信息產(chǎn)業(yè)的核心競爭力;三是有利于解決重大公益性 科技問題,提高測繪保障服務(wù)能力。1信息化測繪基準(zhǔn)信息化測繪基準(zhǔn)是地理信息的載體,是信息化測繪的先決條件,是地球科學(xué)、空間技術(shù) 和海洋科技發(fā)展及其信息化的基石。重點(diǎn)需要研究信息化測繪基準(zhǔn)平臺構(gòu)建理論與技術(shù),突 破信息化測繪基準(zhǔn)數(shù)據(jù)獲取技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)動態(tài)測繪基準(zhǔn)維護(hù),開展信息化測繪

26、 基準(zhǔn)應(yīng)用與綜合服務(wù)等4。2實(shí)時化地理信息數(shù)據(jù)獲取實(shí)時化地理信息數(shù)據(jù)獲取技術(shù)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會發(fā)展與國家安全的重要信息保障。 重點(diǎn)研究高分辨率測繪衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、平流層數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、高精度航空數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、 高精度地面數(shù)據(jù)獲取技術(shù)和海洋測繪數(shù)據(jù)獲取技術(shù)等。3自動化地理信息數(shù)據(jù)處理開發(fā)高性能遙感數(shù)據(jù)集群與協(xié)同處理技術(shù)與裝備,突破高分辨率光學(xué)遙感影像數(shù)據(jù)、合 成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)和激光雷達(dá)數(shù)據(jù)集成處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)智能化解譯等。4網(wǎng)格化地理信息管理研究多維時空地理信息管理技術(shù),研發(fā)地理信息網(wǎng)格化管理支撐技術(shù)與裝備,突破地理 信息自動綜合、地圖制圖與空間信息可視化等關(guān)鍵技術(shù),形成地理信息協(xié)同化動態(tài)

27、更新機(jī)制 5,6。5全方位地理信息共享與服務(wù)研究地理信息同化和綜合認(rèn)知的理論與技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)、空 間數(shù)據(jù)安全和保密技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)管,促進(jìn)地理信息網(wǎng)格共享與服務(wù)的 發(fā)展7。6多元化地理信息集成與應(yīng)用重點(diǎn)研究多源地理信息集成技術(shù)、地理信息統(tǒng)計分析技術(shù)、基于位置的服務(wù)技術(shù)和地理 信息綜合應(yīng)用技術(shù)及地理信息不確定性理論與技術(shù)等7, 8。四、以項(xiàng)目為龍頭,推動信息化測繪技術(shù)體系建設(shè)十二五期間,按照全面推進(jìn)、重點(diǎn)保障的項(xiàng)目布設(shè)原則,將通過統(tǒng)籌規(guī)劃項(xiàng)目支持渠道, 合理布局,全面提升測繪科技自主創(chuàng)新能力,促進(jìn)信息化測繪技術(shù)體系建設(shè):一是加強(qiáng)重大 基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,研

28、究測繪的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)理論,提出測繪領(lǐng)域的新思路、新方 法,促進(jìn)我國測繪科技理論研究達(dá)到世界先進(jìn)水平;二是開展重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),突破影響 信息化測繪發(fā)展的部分關(guān)鍵技術(shù),掌握一批我國自主研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),解決信息化測繪技術(shù) 體系構(gòu)建的瓶頸問題;三是與重大測繪工程結(jié)合,設(shè)立一批科技專項(xiàng),為正在和將要實(shí)施的 重大測繪工程提供技術(shù)支撐,形成一整套我國獨(dú)立自主的測繪技術(shù)和裝備,建設(shè)新的業(yè)務(wù)運(yùn) 行體系,促進(jìn)整體測繪技術(shù)的發(fā)展,并帶動一批相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的升級,提高測繪保障服務(wù) 能力。(一)重大基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究測繪基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究以獲取新知識、新原理、新方法和培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才等為基 本使命,是測繪高新

29、技術(shù)發(fā)展的重要源泉。1室內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)突破GNSS與面移動通信網(wǎng)(蜂窩網(wǎng)和CDMA網(wǎng))A-GNSS、室內(nèi)偽衛(wèi)星系統(tǒng)的室內(nèi) 混合導(dǎo)航定位技術(shù)和方法,研制米級定位精度的室內(nèi)定位原型系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外無縫、高精 度、實(shí)時性好的空間定位,滿足普通的商業(yè)活動、緊急救援等各行業(yè)的大眾化應(yīng)用需求。2主被動遙感成像機(jī)理與方法研究光學(xué)遙感和微波遙感的信息基礎(chǔ)理論,研究多波段、多極化、主被動微波遙感中極 化、相位、振幅信息與自然地理現(xiàn)象關(guān)聯(lián)的理論,研究幾何、物理成像機(jī)理中的深層次理論, 例如從微分探知變化、從積分探知整體,以及遙感過程所獲取的信息度量等內(nèi)容。3分辨率遙感信息解譯與自動識別理論與方法研究高分辨

30、率遙感信息智能解譯與自動識別的若干關(guān)鍵基礎(chǔ)理論,提出高分辨率遙感數(shù) 據(jù)自動化、智能化解譯和自動識別的理論與方法,形成相關(guān)技術(shù)體系,為高分辨率對地觀測 系統(tǒng)的信息智能化解譯與自動識別提供理論支撐。4多源地理信息同化、綜合認(rèn)知與主動服務(wù)理論與技術(shù)通過研究多源、多維、多尺度、多時態(tài)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的不一致性問題,提出主要空間要 素數(shù)據(jù)同化的模型、方法、算法和標(biāo)準(zhǔn);建立基于本體的政務(wù)地理空間認(rèn)知規(guī)則,提煉地理 空間認(rèn)知規(guī)律;基于地理信息主動服務(wù)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)面向事件的地理信息觸發(fā)及主動服務(wù)機(jī)制, 建立自然災(zāi)害應(yīng)急地理信息主動服務(wù)系統(tǒng)。5行星測繪理論與方法研究發(fā)展我國獨(dú)立自主的行星探測衛(wèi)星精密定軌以及行星重力場

31、恢復(fù)技術(shù)、模型和軟件,在 完善行星重力場模型的基礎(chǔ)上,提高行星探測衛(wèi)星的精密定軌精度,研究行星測繪控制網(wǎng)的 構(gòu)建方法并開展行星測繪控制網(wǎng)的分級與精度評價,研究稀少控制條件下超大范圍的聯(lián)合平 差理論和方法,突破基于行星地形特征的影像匹配與DEM提取技術(shù),全面建立行星測繪技 術(shù)體系,為我國今后的深空探測進(jìn)行理論、方法和技術(shù)儲備。(二)重大關(guān)鍵技術(shù)為推動信息化測繪技術(shù)體系建設(shè),通過積極申報國家863及科技支撐計劃等,對重大關(guān) 鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),促進(jìn)測繪科技自主創(chuàng)新。1中國區(qū)域分米級實(shí)時精密定位系統(tǒng)充分利用我國GNSS基準(zhǔn)站系統(tǒng)資源,突破廣域?qū)崟r精密定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、信息 處理、增強(qiáng)信號播發(fā)、精密定位

32、終端及大規(guī)模CORS基準(zhǔn)站實(shí)時數(shù)據(jù)共享與管理等關(guān)鍵技 術(shù),建立服務(wù)范圍覆蓋中國及周邊地區(qū)的分米級實(shí)時精密定位系統(tǒng),提升我國在導(dǎo)航領(lǐng)域的 國際影響力,發(fā)展基于自主高精度定位技術(shù)的定位導(dǎo)航授時產(chǎn)業(yè)。2現(xiàn)代大地測量基準(zhǔn)建立維持與導(dǎo)航服務(wù)突破以GNSS/SLR/VLBI/衛(wèi)星重力等為主要觀測手段的空間基準(zhǔn)建立和維持關(guān)鍵技術(shù) 與建模方法,開發(fā)自主的多模GNSS/SLR/VLBI綜合解算、高階重力場模型計算和大地水準(zhǔn) 面精化等軟件系統(tǒng),提升我國自主衛(wèi)星定位導(dǎo)航基準(zhǔn)的服務(wù)保障能力。3準(zhǔn)實(shí)時航空主動遙感測圖系統(tǒng)面向國家重大應(yīng)用需求,開展準(zhǔn)實(shí)時航空極化干涉SAR、LiDAR數(shù)據(jù)獲取、處理與測 圖技術(shù)研究,突破多

33、模態(tài)輕小型極化干涉雷達(dá)系統(tǒng)一體化設(shè)計、機(jī)上SAR、LiDAR數(shù)據(jù)實(shí) 時處理與傳輸、極化干涉SAR快速信息提取與測圖等關(guān)鍵技術(shù),形成準(zhǔn)實(shí)時航空主動遙感 測圖業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng),并開展典型應(yīng)用示范。4國家應(yīng)急測繪遙感數(shù)據(jù)快速獲取與集成處理構(gòu)建國家航空遙感飛行平臺,發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)載傳感器,研發(fā)綜合航空航天測繪 遙感數(shù)據(jù)快速集成處理系統(tǒng),建立我國災(zāi)情三維評估系統(tǒng)平臺,為國家決策部門提供完備的 重大自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測與綜合響應(yīng)解決方案。5測繪儀器國產(chǎn)化重點(diǎn)研制基于CORS服務(wù)的GPS-北斗兼容接收機(jī)、多功能復(fù)合式LBS手持終端、無人 機(jī)低空遙感系統(tǒng)、平流層測繪系統(tǒng)、地下空間探測儀器、車載快速空間信息獲取

34、系統(tǒng)、數(shù)碼 影像調(diào)繪儀。6新型海島(礁)測繪關(guān)鍵技術(shù)綜合利用衛(wèi)星定位、重力場探測、航空航天遙感、地理信息技術(shù),突破海島(礁)測繪 重大關(guān)鍵技術(shù),建成我國自主的以衛(wèi)星定位和航空航天對地觀測技術(shù)為核心的新型海島(礁) 測繪技術(shù)體系,形成較為完整的海島(礁)測繪工藝流程和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,為維護(hù)國家主權(quán)、實(shí) 施海洋開發(fā)提供精確的海島(礁)基礎(chǔ)地理信息技術(shù)支持。7國家地圖工程以現(xiàn)有的國家基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),通過整合最新、最權(quán)威的各類專題空間數(shù)據(jù), 形成全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的、無縫的、可持續(xù)更新的地理數(shù)據(jù)集,從而在宏觀到微觀的不同層次上 為各級用戶提供準(zhǔn)確、科學(xué)、直觀的地圖服務(wù)。8信息化測繪軟件系列產(chǎn)品國產(chǎn)化面向

35、測繪行業(yè)應(yīng)用的國產(chǎn)信息化測繪系列軟件整合與產(chǎn)品化需求,研發(fā)基于國產(chǎn)CPU、 國產(chǎn)計算機(jī)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和國產(chǎn)中間件環(huán)境下的地理信息處理、管理、應(yīng)用和服務(wù) 的軟件,形成國產(chǎn)化的測繪軟件系列產(chǎn)品和全國產(chǎn)化解決方案,并實(shí)現(xiàn)其在測繪行業(yè)的示范 應(yīng)用。9基于下一代互聯(lián)網(wǎng)的地理信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)以我國下一代互聯(lián)網(wǎng)(CNGI)環(huán)境與第三代(3G)通信技術(shù)為基礎(chǔ),研究互聯(lián)網(wǎng)地理 信息安全監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)面向基礎(chǔ)地理信息的交互式時空可視化分析軟件系統(tǒng),研究城 市三維導(dǎo)航服務(wù)、地理信息主動服務(wù)等技術(shù),通過開展示范應(yīng)用,形成多樣化、個性化的地 理信息服務(wù)業(yè)務(wù)創(chuàng)新。10多元時空網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)整合航空航天、基準(zhǔn)和

36、控制、地形圖和專題數(shù)據(jù)庫等多種信息資源,發(fā)展地理信息在線 綜合技術(shù),研發(fā)高可信空間數(shù)據(jù)庫服務(wù)器平臺,實(shí)現(xiàn)時空數(shù)據(jù)的一體化管理,建立網(wǎng)格化分 布式的多元時空地理信息系統(tǒng)。(三)重大測繪科技專項(xiàng)針對社會生產(chǎn)實(shí)踐的迫切需求和現(xiàn)實(shí)任務(wù),從高精度大地基準(zhǔn)建立、特殊區(qū)域測繪、航 空航天遙感數(shù)據(jù)獲取、多源數(shù)據(jù)一體化處理、地理空間數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新等方面開展重大工程 支撐技術(shù)研究,促進(jìn)信息化測繪體系發(fā)展。1中國厘米級大地水準(zhǔn)面建立與高程基準(zhǔn)現(xiàn)代化綜合衛(wèi)星、地面、航空、海域多種地球重力場探測數(shù)據(jù),在GPS水準(zhǔn)高程異??刂凭W(wǎng) 的支持下,建立中國陸海統(tǒng)一的厘米級大地水準(zhǔn)面,構(gòu)建以似大地水準(zhǔn)面為參考面的我國無縫高程基準(zhǔn)框

37、架,在測繪領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星精密定位代替水準(zhǔn)測量,推進(jìn)我國高程基準(zhǔn)現(xiàn)代化建 設(shè)。2全球與重點(diǎn)區(qū)域地理空間框架建設(shè)從國家需求出發(fā),立足自主創(chuàng)新,建立與動態(tài)維持全球坐標(biāo)基準(zhǔn)及高程基準(zhǔn),在全球尺 度上開展全球和重點(diǎn)熱點(diǎn)區(qū)域地理空間信息資源的獲取、處理、產(chǎn)品生產(chǎn)與服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù) 攻關(guān),實(shí)現(xiàn)全球地理空間信息資源集成處理、整合與管理服務(wù),建設(shè)全球地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ) 設(shè)施以及資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會等信息共享服務(wù)系統(tǒng),為國家經(jīng)濟(jì)、外交、國防和政府決 策提供技術(shù)支撐及服務(wù)保障。3極地測繪地球極地區(qū)域的生態(tài)環(huán)境脆弱、自然資源與生物多樣性豐富,是全球環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn), 在建立全球大地測量框架和實(shí)現(xiàn)高分辨率衛(wèi)星對地觀測與制圖技

38、術(shù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)極地科考 和探測的需求,開展南極北極地區(qū)的測繪。4測繪衛(wèi)星測繪部門作為測繪衛(wèi)星的主要用戶,應(yīng)該加強(qiáng)對測繪衛(wèi)星規(guī)劃、衛(wèi)星技術(shù)指標(biāo)要求、衛(wèi) 星總體工程建設(shè)要求、衛(wèi)星測繪應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)等方面的研究和攻關(guān),建立自主的國產(chǎn)衛(wèi)星測 繪技術(shù)體系。5多源航空數(shù)據(jù)獲取研制我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高分辨機(jī)載合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取平臺,機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)獲 取平臺、無人航空器遙感獲取平臺,最終形成覆蓋超低空、低空、高空等不同高度,具備光 學(xué)、雷達(dá)、激光數(shù)據(jù)獲取能力的完整航空數(shù)據(jù)獲取體系。6信息化測繪遙感數(shù)據(jù)一體化處理研究新一代多源遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),突破遙感數(shù)據(jù)處理自動化、高效能、智 能化技術(shù)難點(diǎn),整合已有的遙感影像處理通用軟件平臺和專業(yè)處理模塊,形成系統(tǒng)的、可通 用于多種

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