武汉大学地理信息系统专业研究方向.doc

武大遥感院
摄影测量与遥感专业研究方向简介
1. 摄影测量定位理论与方法
摄影测量定位理论与方法的核心问题是摄影中心位置和影像姿态的恢复以及高精度的对地目标定位。其主要内容包括以点、线为匹配基元，研究影像的定向、交会及区域网平差等，恢复单张影像或大区域内多张影像的摄影中心位置和姿态，利用共线方程、有理函数等数学模型描述像方与物方对应关系的参数特性及误差传播规律等。在近景摄影测量、低空摄影测量、航空航天摄影测量等方面均有广泛的应用。
2.数字摄影测量
数字摄影测量是将摄影测量的基本原理与计算机视觉的相关理论相结合，从数字影像中自动（半自动）提取所摄对象以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学分支。其关键技术强调自动化或半自动化，应用计算机技术、数字图像处理、模式识别等理论与方法，自动或半自动地提取所摄对象的几何信息。主要研究内容包括稳健数字影像匹配、特征提取、目标三维重建、地物变化信息检测与自动更新、近景与视觉测量等技术及其应用。
3.数字近景摄影测量
数字近景摄影测量一般指采用数码相机采集影像，拍摄范围较小的摄影测量，具有信息丰富、非接触测量、精度高、较易实施等优势，其主要研究内容包括数字图像处理和相应的摄影测量几何处理，摄影系统检校、获取被摄目标形状、大小和运动状态等信息，在建筑工程、机械制造、城区规划、地质、医学、生物、考古、视觉检测等领域有着广泛的应用。
4.微波遥感
微波遥感研究利用微波段电磁波进行遥感的理论和方法，微波遥感具有全天候全天时的特点，随着高分辨率雷达卫星的不断升空，现已发展成为与光学遥感同等重要的一种遥感手段。其主要研究内容包括微波电磁波特性，地物与微波的相互作用，微波遥感图像的几何处理和辐射处理，微波遥感图像信息提取以及雷达干涉测量基本原理等方面，在农业、林业、气象、地质以及灾害应急等领域有着广泛的应用。
5.高光谱遥感
高光谱遥感是指在电磁波谱的可见光和红外波段范围内，利用成像光谱仪以非常窄的波长间隔获取光谱连续的影像数据，并对其进行分析、处理和信息提取的技术。高光谱遥感数据包含了丰富的空间、辐射和光谱信息，能够对在多光谱遥感中难以探测的目标信息进行分析识别，在国土资源、农业、林业、地质矿产等领域有广泛应用。
6.热红外遥感
热红外遥感是指传感器工作波段为热红外波段的遥感技术，探测区间通常在8～14微米之间。热红外遥感通过热红外探测器收集、记录地物辐射出来的热红外辐射信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演温度、发射率、湿度、热惯量等地表参数。在植被分析、土壤调查、精准农业和海洋等领域有广泛应用。
7.定量遥感
定量遥感主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。定量遥感利用不同波段的遥感信息确定地表物质的定量的物理量和准确的空间位置，并从这些定量的遥感信息中，通过统计的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息，在精准农业、生态环保、海洋环境等领域有广泛应用。
8.遥感图像处理与自动解译
遥感图像处理与自动解译是指以计算机系统为支撑环境，根据遥感影像中目标地物的各种影像特征，利用模式识别与人工智能技术，对遥感影像进行增强、纠正、融合、特征检测与提取等处理，并结合专家知识等进行分析和推理，实现对遥感影像的理解，其广泛应用于遥感影像自动分类、变化检测、影像检索、目标识别与信息提取。
9.传感器网络
传感器网络是将不同平台、不同功能类型的对地观测领域传感器组成分布式传感器网络，通过研究对地观测传感器网络的体系构架、协同观测、传感器网络数据同化、融合、智能处理与聚焦服务等理论和方法，综合利用空天地传感网的多源异质数据实现信息提取以及地球陆表监测，其在城市管理、精细农业、牲畜跟踪、交通检测、环境监测、抢险救灾和地球物理环境检测等领域都具有广泛应用。
10.工业测量与计算机视觉
工业测量与计算机视觉技术是以非接触的成像手段获取工业零件的影像信息，以确定其形状、大小、几何位置以及变化状态的技术。大批量工业产品的生产过程中，利用计算机模拟生物视觉功能代替人眼识别检查产品可以极大地提高生产效率和产品自动化程度，其在工业零件重建、工业零件检测、机器视觉等领域有着广泛的应用。
11.数字城市与智慧城市
“数字城市”的概念来源于“数字地球”，是指以地理空间坐标为框架、以空间信息技术为手段，对信息资源进行整合的支撑平台或环境，其核心研究内容为遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的集成技术；“智慧城市”的概念来源于“智慧地球”，其主要内容是把新一代IT技术充分运用在各行各业中，即把感应器嵌入和装备到城市的每个角落，每个地方，并且被普遍链接，形成所谓“物联网”，通过“云计算”将“物联网”整合起来，使城市居民更加精细和动态的方式管理、生产和生活，从而达到整个城市处于“智慧”状态。
12.Lidar数据处理与应用
LiDAR（Light Detection And Ranging，激光雷达）是一种通过对目标发射激光并接收目标反射激光信号来获取目标距离及其它属性的遥感技术，可分为机载LiDAR和地面LiDAR两大类。其中机载激光雷达是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，通过集成GPS/IMU可直接获取地面物体的三维坐标，在DEM/DOM生成以及数字三维城市建模方面有着大量的应用；地面LiDAR在工程目标及考古文物三维重建、物体变形检测等方面应用广泛。主要研究内容包括LiDAR严格定位模型、点云配准、点云数据滤波、点云与影像数据融合处理、物体三维模型重建、专题信息提取与应用等。
13.高性能计算理论与方法
高性能计算理论与方法是随计算机、信息、网络和遥感技术发展而产生的一个新兴跨学科研究方向，该方向针对遥感数据所具有的多时空尺度、超高维和不确定性等特征的问题，研究海量遥感数据分析、处理与应用中的高性能计算理论、问题求解算法及其实现技术。其主要研究内容包括海量遥感数据的存储与管理、统计分析、数据分发、影像处理与解译、三维可视化与仿真等超大规模、高复杂性优化问题求解以及复杂离散系统的可计算建模、高效算法与高性能计算（网格计算、GPU计算、普适计算等）。
14.云计算技术与应用
云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展而成的一种新型计算模型，云计算技术与应用方向是在研究云环境下的云计算编程模型、数据管理技术、数据存储技术、虚拟化技术、云计算平台管理技术、云服务等关键技术的基础上，将云计算技术应用于海量遥感数据的组织管理、快速获取、高效处理及高性能应用等领域，为实现海量遥感数据及软硬件资源的共享及高效应用提供技术支撑。
15.月球与行星测绘
月球与行星测绘是进行深空探测的关键技术之一。主要研究利用月球及行星的高分辨率影像、激光测高、高光谱、多光谱影像以及微波等探测数据，分析、反演、提取月球与行星表面形貌特征，构建全球高精度三维地形模型，为深空探测提供高精度的测绘技术支持。主要研究方向包括：行星光度学校正与反射率反演；目标飞行器光行差校正；探测器导航定位与姿轨优化技术；激光测高数据与CCD影像数据融合；月球与行星影像数据自动匹配；全月球高精度控制网建立；月球与行星表面高精度几何定位技术；月表形貌特征提取与和月球专题图制作；月球与行星表面移动机器人测绘技术等。
16.空间数据分析与信息服务
空间数据分析与信息服务是地理空间信息工程与地理国情监测的关键技术，研究从空间数据中提取空间信息、挖掘空间知识、提供空间信息服务的基础理论和关键技术。主要研究方向包括：矢量空间数据分析、栅格空间数据分析、多维空间数据分析、空间统计分析、探索性空间数据分析、空间点模式分析、空间面模式分析、空间回归分析、空间分析应用建模、空间数据挖掘、空间信息服务等。
17.对地观测仿真与可视化
对地观测仿真与可视化是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、显示技术等多学科领域用于航空、航天等视景仿真领域的新兴技术。其研究内容主要包括卫星对地观测的空间技术、虚拟现实、仿真可视化等方面的理论、模型、方法研究，建立对地观测系统卫星发射、入轨、运行、机动、测控、观测等全链路过程进行全方位的模拟与仿真系统，实现遥感卫星观测仿真、大系统仿真、遥感卫星模拟与仿真。
18.高分辨率对地观测技术
高分辨率对地观测技术是建立天空地一体化的对地观测系统，其主要研究内容包括高分辨率遥感影像的辐射处理方法、遥感传感器的定标、几何模型构建及对地目标定位算法，多源遥感数据的联合平差理论与方法，多维对地观测信息的提取及智能分析，大区域海量数据的快速处理、管理和分发服务等。
19.低空遥感技术
低空遥感技术是近年来在摄影测量与遥感技术基础上迅速发展起来的地理空间数据快速获取技术，主要利用飞艇、无人飞机和轻型飞机等低空飞行器搭载航空数码相机进行低空航空摄影，具有机动灵活、高效快速、精细准确、可云下摄影等特点。主要研究内容包括低空遥感系统设计与制造、自主飞行控制、低空遥感影像的稳健几何处理、数字城市三维建模与可视化、大比例尺地形测图等，在政府行政决策、城乡规划管理、突发灾害应急响应等方面有广泛的应用。
20.地面移动测量技术
地面移动测量技术是传统航空摄影测量和遥感的重要的补充，它是一种动态的基于多传感器集成定位和空间信息采集的测量技术，以非接触测量方式，动态瞬间获取目标的大量物理属性信息和几何信息。该技术同时具有动态定位测量速度快和近景摄影测量信息量大的特点，可提高地理空间信息采集和更新的效率，极大地提升测绘保障服务的能力。主要研究内容包括多传感器集成、动态导航定位、多源数据融合、专题信息提取、三维建模、大范围场景三维可视化等。
21.地理国情监测技术
地理国情监测是对地理国情的动态变化的监管和检测，是获取国家自然、经济、人文的动态变化信息并分析其变化的合理性与驱动力，对将来的趋势进行预测；以多种形式反映各类资源、环境、生态、经济要素的空间分布及其发展变化规律，通过多种渠道报告地理空间、人文、社会、经济的动态变化和实时状态。研究内容包括：地理国情监测的基础理论、基本方法与技术体系。从技术上讲，其研究内容有：地理国情监测的质量控制理论与方法，地理国情监测时空动态建模理论与方法，空天地一体化地理国情调查技术，多时相、多尺度、多源数据动态变化检测技术，地理国情时空数据动态更新与一致性维护技术，地理国情动态监测的空间统计和时空过程分析技术，地理国情动态预警技术，地理国情监测高性能计算技术，地理国情监测数据与系统的集成和互操作技术和地理国情监测标准体系。
22.地学计算
地学计算是将现代地理科学理论与数学模型、计算方法及3S技术结合在一起，以高性能计算机和网络计算环境为支撑，针对“整体性”和“大容量”数据所表征的复杂地理问题，进行多角度、全方位综合研究的理论与方法体系。主要研究内容有：地理空间统计分析、地学线性规划、多目标规划、非结构化的地学战略决策分析、地理网络分析等。
23.空间感知与认知
空间感知与认知是研究人们理解地理空间，进行地理分析和决策，包括地理信息的知觉、编码、存储，以及解码等一系列心理过程，属于认知科学与地理空间信息科学的交叉。主要研究方向包括：空间感知的理论与方法、地理知觉、地理表象、地理概念化、地理知识编码、空间认知、地理本体、地理知识存储、地理知识解码、地理知识工程等。
24.地理空间推理
地理空间推理是指利用空间理论和人工智能技术对空间对象进行建模、描述和表示，并据此对空间对象间的空间关系进行定性或定量分析和处理的过程和方法。主要研究方向包括：空间关系推理、案例推理、模糊推理、证据推理、可信度推理、贝叶斯推理、概率推理、不确定性推理、时空推理等。

地图学与地理信息系统专业研究方向简介：
1. GIS软件开发技术与应用
主要研究各种地理信息系统软件的设计与开发技术和GIS工程技术，包括：嵌入式GIS开发、组件式GIS开发、基于P2P技术的软件开发、开源GIS开发、移动GIS开发、三维GIS设计与开发、时态GIS设计与开发技术等。
2.地理信息可视化与虚拟现实
主要研究地理信息可视化方法与模型、地理信息快速浏览方法、虚拟地理环境快速建模、地理过程模拟等。
3.地理国情监测与应用
主要研究地理国情数据获取技术、数据处理技术，地理国情变化检测技术、动态分析技术，地理国情应用服务等。
4.数字区域与数字城市
主要研究数字流域、数字区域、数字城市、数字社区以及智慧城市的构建方法和应用工程等。
5.海量空间数据存取与管理
主要研究空间数据库建库技术、海量空间数据存取技术、海量空间数据更新技术、海量空间数据管理与集成技术、空间数据仓库技术等。
6.地理数据高性能计算
主要研究高性能计算环境下GIS的架构、空间数据并行处理与分析方法、GPU/CPU协同计算、网格计算与网格GIS；云计算与云GIS等。
7.地理信息分析与服务

主要研究空间数据分析、空间数据挖掘、应用建模、空间信息智能服务、动态空间信息服务、众源GIS与PP GIS、移动GIS、基于位置的服务、空间信息智能化处理、空间感知与认知、地理空间推理等。
8.对地观测技术在GIS中的应用
主要研究对地观测技术在地理空间信息获取与更新、地形图生产、空间导航、地面移动测量、无线传感网络、地学研究等方面的应用方法，遥感技术在地学领域的应用方法，多源遥感数据融合与同化方法、在不同领域的应用方法、软件开发技术等。

资环院：
本学科点目前主要研究方向的特色及发展前景：
1.当代地图制图学理论与技术。利用本学科点在地图制图学理论与技术上的传统优势，研究以普通地图、专题地图制图为核心，以地图分析应用为目的的理论与知识体系，为数字地图和GIS的地理信息分析和可视化技术服务。
2．地理信息系统基础理论。研究地理信息系统的空间数据模型、分析决策模型以及空间数据库的知识发现，建立地理信息系统的基础理论框架，为集RS、GIS、GPS于一体的地球空间信息学提供理论与技术支持。
3.全数字化地图制图理论与技术。研究计算机技术、图形图像处理技术等支持下的全数字化地图制图的基础理论和应用技术，实现由传统手工制图向全数字化制图技术的转化，更高效地服务于国家经济建设、社会发展和人民生活的需要。开发的“多媒体电子地图集成工具Atlas2000”获得科技部表彰。
4．地理信息系统技术与应用。研究以空间数据获取、管理、更新、可视化和应用为主线的地理信息系统技术及其应用，并在国土资源、城市规划、环境保护、国防等领域拥有大量的研究成果，是国际地理信息系统重要的人才培养基地之一。
5．地理信息自动综合与多尺度空间数据库的建立。从80年代开始就系统地研究地图及地理信息的自动综合问题，在结构化水系地貌形态自动综合、基于图论、计算几何学和分形几何学的自动化制图综合理论体系等方面具有国际先进水平的成果，被国际同行称为该领域的“开拓者”，为多尺度空间数据库的建立提供了理论和技术支持。

地图学与地理信息系统专业攻读硕士学位
培养目标：深入了解地图学、计算机科学、地理信息系统、遥感与相关领域的进展和学术动态，能从事地理信息系统基础研究、应用系统设计与开发、数字工程建设、空间分析与应用、辅助决策管理与空间数据处理等。毕业后可以在高校、科研机构和高新技术部门从事相关工作。掌握一门外语，能熟练阅读外文文献和用外文撰写专业论文。
研究方向
1、地理信息系统的软件开发与工程应用
2、地理信息可视化与虚拟现实技术
3、数字地图工程
4、数字区域与数字城市
5、海量空间数据存取技术
6、对地观测技术在GIS中的应用
7、地理信息科学理论及其应用