科创中国

行业领域

新一代信息技术产业

需求背景

发展至今，北斗卫星导航系统已在多个领域得到成功应用，如通信、测绘、水利、减灾、海事、海洋渔业、交通、勘探、森林防火、减灾救灾和公共安全等等，并产生显著的经济效益和社会效益，尤其在地质领域的应用潜力巨大。许多研究学者对北斗卫星导航系统在地质领域方面的应用已有颇多研究。北斗卫星导航系统在我国地质领域的应用主要集中在地质灾害监测、灾情信息采集及灾害应急指挥方面，并开始在常规的地质调查中推广应用。北斗卫星导航系统集定位、授时和报文通信为一体，具有覆盖面广，使用方便等优点。特有的短文播报功能无需再建通信链路，因此应用前景广泛，尤其在我国偏远贫困、通信不畅的地区具有绝对明显的应用优势。随着北斗卫星导航系统技术的完善，兼容其他导航系统，与3S、通信技术相结合是北斗卫星导航系统未来的发展方向。其在地质灾害监测、灾害应急指挥和地质调查等领域的应用，将为我国地质事业的发展做出巨大贡献。

需解决的主要技术难题

1.一体化的数字化野外地质工作管理与服务信息化体系架构尚未建立

在基于我国卫星（定位、通讯、遥感）技术、GMSS技术、IP卫星技术、网络技术和网格技术的研究基础上，编制数字化野外地质工作管理与服务技术指南，重点是建立基于3S技术的野外地质工作管理与服务系统的北斗组网、应急服务、实时遥感数据服务，野外地质工作管理与服务系统资源组织、野外地质工作管理与服务系统结点建设等内容。由于野外地质调查工作结构复杂（任务类型多、工作地区的人员隶属单位复杂、通讯条件差、服务需求不确定性），特别是一体化的数字化野外地质工作管理与服务信息化体系架构尚未建立。

2.四级组网体系在野外地质工作管理、服务与应急系统的架构一致性、协同性是一个难点

建立基于3S技术一体化的野外地质工作管理、服务与应急架构。涉及当今前沿技术，如网格GIS技术、网格技术、云服务等技术。如何把野外移动人员、野外驻地营地、属地化的地质调查院、大区中心以及北京组成的5层应用层与基于3S 技术一体化的野外地质工作管理、服务与应急系统的架构一致性、协同性是一个难点。

3.基于网格技术的移动结点与静态结点资源的互联互通技术

基于网格技术的移动结点与静态结点资源的互联互通技术。技术难点：①基于经济与技术双指标的考衡，建立满足野外地质调查工作需求的复杂北斗组网（动态与静态）技术。②结合卫星IP 网络传输解决方案，特别是借助国土资源应急与远程会商系统的环境，搭建具有大数据量实时传输特点的数字地质调查信息平台（DGSInfo）和野外地质工作管理与服务网格平台（GSIGrid）。重点是解决野外数据结点可以快捷、准确无误地连接到不同的专业网络系统中。③实时基础遥感影像数据库（大比例尺与小区域）、业务专题服务库和作业管理库3类主库及野外信息的共享和协同。④能在最短的时间内遍历100个以内目标。实现生产调度和应急事件处置。

4.野外工作管理、信息服务、应急响应三种工作模式的关键技术

加强野外工作管理、信息服务、应急响应三种工作模式的关键技术：①根据野外地质调查人员的应急请求，首先能够从数字地质调查平台、中国地质调查信息网格平台与IP卫星的配合，提供必要的地质数据、遥感数据、地理信息等数据，快速地为决策提供所需信息。②驻地平台可同时监控l0～20个移动地质员目标，项目工程师可掌握每个移动目标的态势，及时究偏或调整野外设计路线。并在应急状况下，可自动找出离请求目标最近目标、进行救援。③通过数字地质调查平台、中国地质调查信息网格平台与IP 卫星技术的集成，实现野外驻地与地调中心或地调院总部的互通，完成部分野外数据的检查、及时动态评价填图质量及重大问题的会诊，大大地提高地质专家的使用率和质量监控的时效性。

5.基于网络（格）技术的地质三维空间信息服务技术

基于网络（格）技术的地质三维空间信息服务技术的研究，包括网络三维地球模型（与天地图数据的共享）、海量地理信息的存储与管理、三维空间信息建模及可视化、三维空间信息高效传输与分析机制、网络三维空间信息服务技术的研究，为野外地质工作管理与服务的表现形式提供支撑。

期望实现的主要技术目标

a.基于北斗短报文通信的地质勘察终通过信号杆能够接收来自北斗卫星播发的相关地质勘察信号及短报文通信，同时通过显示屏可显示地质勘察的相关信息。

b.开发重量轻、体积小、功能强的接收与通讯装置——蓝牙北斗数据接入器产品，并与野外数字地质调查系统、中国地质调查信息网格平台与网格体系的集成，实现无人艰险工作区的信息互联互通。

需求解析

解析单位：“科创中国”北斗卫星导航创新技术产业化与国际合作产业科技服务团（中国卫星导航定位协会） 解析时间：2022-11-14

刘沛佳

教授

郑州大学

综合评价

此需求描述清晰，对产业发展具有重大意义，可能已有实现的技术积累，但尚未普及，需要跨行业专家共同解决。在此需求描述中，技术研发内容给出5点，而技术研发指标只有2点，且缺乏定量的参数，建议稍作调整、对应和补充。由于此需求涉及地质勘察中的特定应用场景和功能，目前可能尚无能够完全满足要求的产品。但是，业内可能有公司具备根据需求研发产品或者提供解决方案的能力。此外，湖北智途北斗空间信息技术有限公司授权的实用新型专利“一种基于北斗三代短报文通信的地质勘察终端”描述的产品与此需求产品类似。因此，建议联系业内相关公司进行调研。

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