从 80年代中期开始,我所已着手建立遥感与 GIS实验室,现拥有航空摄影全套技术系统,全所拥有高档微机 80余台,彩色扫描仪 1台,专业航空遥感影像扫描仪一台,彩色喷墨绘图仪 2台,建成了我所宽带局域网,并与 Internet联网,多年来购置与自主开发遥感与地理信息系统、虚拟现实软件 20余套,在大比例尺航空摄影遥感应用、区域或行业地理信息系统研制设计以及环境遥感与 GIS考古、数码城市原型研究、组建式 GIS平台等应用与基础应用领域取得了一定进展。
多年来利用遥感与 GIS技术在社会经济诸多领域开展的研究与应用为实验室建设打下了良好的研究与工作基础。另外,地理所是全国甲级测绘单位,具备从事遥感与 GIS应用的资质。也是中国科学院、教育部、国家文物局遥感考古联合实验室河南遥感考古工作站的建站单位。
1 、遥感与 GIS制图
20 世纪 80年代利用陆地卫星图像相继完成了河南省土地资源图、土地类型图、土地利用图以及自然灾害防治等项成果, 90年代后期,利用航空遥感摄影测量技术完成了郑韩故城、郑州商城、安阳殷墟等重要考古遗址大比例尺遗址地形图。
我所也是我省电子地图研究与应用的最早单位之一,近年来先后完成了河南省 50多个县市土地利用现状图和规划图的电子地图制作任务,编制了“河南省城镇地图集”、“郑州市水利图”、“河南省高新技术综合试验基地总体规划图”、“郑州市投资环境地图集”等专题图或地图集,在省内外同类行业中享有较高的声誉。
2 、航空遥感应用研究
航空遥感用于河流、水库等水资源的质量变化以及水体环境的调查与研究具有重要意义,我所多次利用遥感技术参加了黄河水资源、水环境调查与研究,参与了平顶山白龟山水库、杭州西湖等水体环境的调查项目,在航空摄影测量、水体与环境地物解译等方面积累了丰富的成果经验。
大型工程选址、选线。我所参加了省内外多项大型工程的航空遥感选址、选线调查项目,包括长江三峡、黄河小浪底、宁西铁路、南水北调中线工程、开洛高速等,为这些项目提供了高质量的基础数据保障。
灾害防治与监测。早在二十世纪 80年代中期,我所已经利用航空遥感进行黄河水灾监测和淹没损失评估,近二十年来不定期地为黄河防汛提供航空遥感数据保障,并针对防汛工程、河道变化、河道障碍物等进行了影像特征与 GIS辅助解译研究,为河流灾害监测提供了基础数据和成果。
考古调查与古遗址保护。在考古部门支持和配合下,针对河南省丰富的文物资源,我所利用航空遥感开展大型遗址调查和古遗址保护状况的动态监测。包括安阳殷墟、郑州商城、鹿邑太清宫、平顶山叶邑等。
3 、城市生态调查与城市规划
我所在多年航空遥感应用研究基础上,根据城市地物,尤其是城市绿地的光谱辐射特征,结合我国城市分布的环境特征(气候、地貌等),结合具体项目,在航空遥感适宜波谱、数据季节性特征、航片比例尺选择、航线设计等方面进行理论结合实际的研究,先后参加和浙江省 35个城市的生态环境研究、江西南昌市的生态调查等项目,基于航空遥感对郑州市生态环境研究进行了小区域实验,获得了一些重要的关键技术解决方案和经验。
我所最近几年结合国内需求,在城市大比例尺航空摄影与影像处理等方面进行了研究和实践,先后在九江、南昌、周口、济源等市、镇开展了相关研究与应用。
4 、环境遥感考古
环境遥感考古是科学、技术与工程的综合应用,是地学、考古学、环境学、测量学等多学科的的交叉融合。从二十世纪 90年代中期开始,我所利用地学的理论和技术方法与考古部门合作,依托中原地区深厚的文化底蕴,在省内外开展了大量的环境遥感考古研究,包括河南伊洛河盆地古河道环境遥感研究、中国西峡古环境变迁与化石保护空间信息系统、开封古河道、古城址遥感考古、武汉盘龙城环境遥感考古、河北涿鹿一带 5000年前人类生态环境研究以及正在进行的国家自然科学基金“河南双洎河流域史前人类生存环境研究”等等。
5 、行业地理信息系统研究与软件平台研制
早在 80年代末,为了探索利用现代的新理论和计算机技术来预报农作物病虫害的方法与途径,我所于 1989年承担了省重点攻关项目“淮北地区主要农作物病虫害微机测报专家系统”。成功研制了用计算机预报病虫害的大型专家系统软件,在农作物病虫害预报领域内是一个突破。 1997年完成了“新疆昌吉市农田灌溉系统”的研制,实现了农田灌溉系统的自动化动态控制与管理,受到有关专家的好评。
1998 年,我所研制成功了“河南通—河南省情信息系统”。 1999年,完成了“嵩山国家重点风景名胜区旅游资源空间信息系统”多媒体 GIS系统平台。
“河南重大灾害监测与评估地理信息系统设计与减灾对策研究”课题组根据对河南省灾情的研究,成功地研究并设计了河南重大自然灾害监测与评估地理信息系统方案,为建立一套业务运行系统奠定了良好的基础。
90 年代后期以来开展的遥感与 GIS技术进行遥感考古探索研究,也取得了一些重要成果,受到考古界一致好评。如利用早期航片资料,通过遥感与 GIS一体化软件处理分析,解译发现了一些重要遗址,为考古部门提供了重要的资料和线索。“伊洛河盆地环境遥感与 GIS考古初步研究”成果,通过河南省科委的鉴定,并受到专家的好评。
在英国皇家学会与省科技厅支持下,由英国科学家和我所研究人员共同研制完成的“中国西峡古环境变迁与化石保护空间信息系统设计”成果设计了一套区域化石保护的空间信息系统,对系统功能、性能、系统结构、系统决策支持功能、系统运行环境以及系统数据库等,进行了全面的、系统的设计。为西峡盆地化石埋藏区环境信息管理、化石保护提供了一个高效易行的辅助手段。
综上所述,我所在其优势领域 —— 遥感与地理信息系统应用方面,已取得了一批有显示度的成果,其中已有 10个系统投入使用,有 8项成果已产生明显的社会、经济效益。同时,也完成了代际转移,建立了一支年轻、充满活力和创新思维的科研团队,为随后的科技成果转化和地理信息产业发展打下了良好基础。
多年来研究成果的积累表明,我所在航空摄影遥感应用、土地定级估价指标体系与信息系统研究、环境遥感考古以及虚拟现实软件平台与 COMGIS平台研发等基础应用领域以及遥感、地理信息系统、全球定位系统综合应用、区域或行业信息系统集成等信息应用方面具明显的优势,部分成果达到了国际领先、或先进水平,已在国内享有一定的知名度,在河南省可称之为此领域的排头兵。
同时,实验室近年来开展了广泛的对外合作,我所与美国 Kansas大学、德国 Karlsruhe大学、英国 Sheffield大学有关遥感与 GIS研究机构也开展了富有成效地国际合作,完成了“大坝环境影响的评价信息系统”、“英国东海岸环境监测系统”等科研项目。同时,我所还与国家 GIS重点实验室、中国遥感考古联合实验室、信息工程大学测绘学院建立了长期、稳定地合作关系,成立了中国遥感考古联合实验室河南工作站。这些为河南 GIS重点实验室的建立奠定了良好的基础。