· 文|李传荣唐伶俐,2贾媛媛王新鸿钱永刚

1.中国科学院光电研究院,中国科学院定量遥感信息技术重点实验室2.全国遥感技术标准化技术委员会秘书处

我国遥感技术标准体系框架研究

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1.中国科学院光电研究院,中国科学院定量遥感信息技术重点实验室2.全国遥感技术标准化技术委员会秘书处

作为我国现阶段重点培养和发展的战略性新兴产业之一，遥感技术近年来得到了迅猛发展，其市场化、产业化趋势日趋显著。然而，遥感技术标准化研究与建设工作远落后于遥感技术的发展，仍处于起步阶段。为了适应蓬勃发展的遥感技术及其应用需求，有必要根据当前我国遥感技术现状，从遥感技术全链路关键技术环节出发，推进我国遥感技术标准体系的逐步构建，有序指导我国遥感技术标准化工作，提高我国遥感技术的应用水平和效益。

一、遥感技术标准化国内外现状

随着遥感技术的快速发展，遥感技术相关标准的制定工作越来越受到重视。相比国内，国外一些空间大国的遥感技术标准化相关研究开展的较早，成果也更为明显[1]。国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC 211）、美国联邦地理数据委员会（FGDC）、数字地理空间信息工作组（DGIWC）、美国国家标准协会（ANSI）、德国标准化学会（DIN）等均已开展相关工作，已发布或正在制定一些与遥感相关的标准。例如：ISO/TC 211设立了专门的影像工作组（WG 6），组织制定了影像与栅格元数据标准（ISO 19115-2:2009）、遥感成像传感器和数据的定标与验证标准（ISO 19159-1:2014、ISO 19159-2:2014）等国际标准；DGIWG制定了地理参考影像GeoTIFF专用标准（STD-DR-08-09-ed1.1）等；FGDC 制定了数字正射影像内容标准（FGDC-STD-008-1999）、遥感扫描带数据内容标准（FGDC-STD-009-1999）和地理空间元数据内容标准-遥感数据扩展( FGDC-STD-012-2002)等；美国国家测绘局制定了遥感图像传输格式相关的压缩算法标准（1992 IDEX II DPCM 4.3）以及JPEG2000标准（2001-NTTFS 2.1）等；ANSI制定了图像交换用TIFF格式的规范（ANSIX9.100-18-2007）等；DIN发布了摄影测量学和遥感 第1部分：摄影测量学数据获取的一般和特殊术语（DIN 18716-1）、第2部分：摄影测量数据分析专用术语（DIN 18716-2）、第3部分：遥感的概念（DIN 18716-3）等。

我国遥感技术发展起步于20世纪70年代末，经过近四十年发展，已经具备了较强的航空、航天遥感对地观测能力，但遥感技术标准化工作发展较为迟缓且相对分散。目前来看，与遥感技术相关的国家标准仅有为数不多的几项，如卫星遥感影像植被指数产品规范（GB/ T 30115-2013）、色散型高光谱遥感器实验室光谱定标（GB/T 31010-2014）、遥感卫星原始数据记录与交换格式（GB/T 31011-2014）等，制定中的遥感技术相关国家标准包括多个遥感监测技术规范、灾害遥感监测系列规范、真实性检验系列规范等。尽管国家军用标准相对丰富，内容涉及有效载荷、地面接收系统、数据链路、元数据、数据处理、在轨影像质量评定等多个方面，但考虑到国家军用标准自身的特殊性，民用遥感领域很难直接予以借鉴。在航天、测绘、气象、地质等行业领域，我国已经制定了一些有关遥感技术的行业规范和标准[2]，术语类标准如气象仪器术语（QX/T 8-2002）、航空摄影术语（MH/T 0009-1996）、地质遥感术语（DZ/T 0206-1999）等；载荷类标准如微波辐射计通用规范（QJ 2801-1996）、空间可见光相机通用技术条件（QJ 1736-1989）；地面接收系统类标准如地球资源卫星地面站技术要求（QJ 3266-2006）等；产品类标准如航天产品质量保证要求（QJ 3076-98）、测绘产品质量评定标准（CH 1003-1995）；应用类标准如土地利用动态遥感监测规程（TD/T 1010-1999）、积雪遥感监测技术导则（QX/T 96-2008）、低空数字航空摄影测量外业规范（CH/Z 3004-2010）、能见度等级与预报（QX/T 114-2010）等。这些行业标准以行业应用为目标，在一定程度上满足了不同层面对技术标准的需求，对发展并建成我国遥感技术标准体系具有积极的作用。

综上所述，国内外越来越重视遥感技术标准化工作的开展。但整体来看，由于缺乏专门从事遥感技术标准化工作的国际组织机构，遥感技术国际标准化工作进展十分缓慢，相应的国际标准数量少、涉及面窄、更新速度慢，没有一个系统、完善的遥感技术标准体系指导遥感技术标准国际化发展方向。我国遥感技术标准化工作仍处于起步阶段，亟待对现行遥感技术及应用领域有关标准及标准化工作存在的问题进行顶层分析和探讨，统一规划和设计相对完善与实用的标准体系总体框架，确定并部署一批急需的国家标准，为全面推进我国遥感技术产业化进程奠定坚实的基础。

二、我国遥感技术标准化工作机制

随着我国对地观测遥感技术的快速发展，2008— 2009年国家发展改革委员会将重大技术标准的制定工作纳入遥感应用领域主要研究内容，明确提出研究制定我国自主遥感卫星相关技术标准。为推进我国遥感技术标准化工作合理、有序、系统地开展，经国家标准化管理委员会批准，2008年3月成立了国际上首个国家级遥感技术标准化技术委员会——全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC 327，简称“遥感标委会”）。其主要职责为负责全国遥感技术领域标准化技术归口工作，提出全国遥感技术标准化工作的方针政策和措施建议，研究制定遥感技术标准体系表、遥感技术标准制修订计划，组织国家标准的制修订工作等。经国家标准化管理委员批复的遥感标委会工作范畴为遥感技术术语，对地观测数据数传与接收，对地观测存档数据，对地观测数据与产品，波谱段评价、规范，标准定标、真实性检验规范，波谱测试规范，遥感试验规范等领域的标准化工作。中国科学院光电研究院为遥感标委会秘书处承担单位，负责遥感标委会的日常工作。遥感标委会的成立标志着遥感技术标准化工作已经得到国家的充分重视，进入了新的发展阶段。

遥感标委会由来自政府主管行政部门、科研院所、行业协会（学会）、教育机构和企业等方面的代表组成，在全体委员的共同努力下我国遥感技术标准化工作有了全面的发展。在国家标准制修订工作方面，遥感标委会坚持公开透明原则，以服务为准绳，以质量为核心，以需求为杠杆，实现了国家标准制修订项目的稳中有增；同时，严格遵守国家标准制修订工作程序，加强标准制修订全过程管理，通过多层审查方式保证标准质量与水平。自2011年7月以来，遥感标委会归口国家标准计划项目10项，其中3项完成了报批（1项已实施、2项已发布），待申报立项国家标准项目二十余项。通过与科学技术部国家遥感中心合作，搭建了遥感技术标准研究与制定互动机制，加快了国家科技计划成果向标准的融入和转化，有效提升了遥感技术标准的科技含量与水平；另外，遥感标委会还同国际对地观测卫星委员会（CEOS）、美国国际信息技术标准委员会地理信息技术委员会（INCITS-L1）等组织/机构开展了深入沟通与交流，积极开拓遥感技术国际标准化的工作渠道，为融入国际标准化舞台奠定了基础。此外，随着遥感技术标准化工作的不断深入，为满足遥感技术发展及其应用需求，由遥感标委会牵头持续开展了我国遥感技术标准体系建设工作，旨在做好遥感标准化工作顶层设计，正确指引未来遥感标准化工作的发展方向，为我国遥感技术领域标准化建设提供支持。

三、遥感技术标准体系框架构建

遥感技术标准化工作是国家信息化建设的重要技术基础，是引导遥感技术产业发展和推动遥感信息共享的关键途径。为促进我国遥感技术标准化工作的体系化、科学化、规范化发展，“十二五”期间，我国开展了遥感技术标准体系研究工作，对遥感技术之间的依赖关系和相互作用进行了深入研究，为科学描述和界定各项标准内容、定位和相互关系，确定我国遥感技术标准体系框架的整体结构以及标准的层次和分类，推动遥感技术产业快速健康发展发挥了重要作用。

1.编制原则

遥感技术标准体系框架的编制，注重标准体系的科学性和结构化，面向高新信息技术发展对遥感技术标准提出的新要求，兼顾与现行信息化有关的国家标准和国际标准的相互衔接，遵循系统性、全面性、先进性和可扩展性的原则。

2.遥感技术标准体系框架构成

标准体系框架是对本领域内标准体系的总体结构划分和主要架构描述。标准体系框架的设计结合了国际遥感技术现状及未来发展趋势，从我国遥感技术发展状况和产业化发展角度出发，按照国家标准体系建设相关标准要求[3-6]，构建具备系统性、全面性、先进性和可扩展性的我国遥感技术标准体系框架。该框架能够加强遥感技术标准体系建设的整体概念，反映当前我国技术标准体系现状，指引未来遥感标准研制工作的方向，为我国遥感技术标准化建设提供决策支持。本文仅对遥感技术标准体系顶层框架（八个标准类）进行描述及简要说明。

（1）遥感技术通用基础

对整个遥感技术链中涉及的通用概念、术语、符号、编码、空间参照、通用格式以及波谱特性等进行统一规定，是遥感技术标准中具有基础性、通用性、广泛适用性的标准，为具体技术标准的制定提供基础支撑。

（2）遥感数据获取

针对遥感数据获取链路中涉及的遥感器研制、遥感数据传输、地面数据接收与处理系统建设、平台遥感特性与要求、性能测试、软硬件要求等方面制定相关技术规范或标准，处于遥感技术链路中最前端的位置。

（3）遥感定标

针对不同类型遥感器（如可见光、中/热红外、高光谱、LiDAR、SAR、被动微波等）的辐射、光谱、几何特性，从实验室定标、星上/机上定标、场地定标三方面制定遥感器定标技术要求、方法流程等相关标准。遥感器定标直接服务于遥感数据预处理，为后者提供处理时所需的各类定标参数。

（4）遥感数据预处理

面向遥感数据经地面数据处理中心处理的整个过程，凝练遥感数据预处理涉及的处理技术、初级数据产品、系统管理以及数据质量评价等方面的共性关键技术，为遥感信息提取提供统一规范的数据预处理标准产品而制定的相关技术要求、技术方法标准，是遥感数据处理与应用中的关键环节。

（5）遥感信息提取

针对遥感数据预处理产品进行更高级别的处理和分析，包括几何精校正、正射校正、大气校正等高级处理，以及图像增强、图像分类与解译、定量遥感参数反演、高级产品制作等方面，为后续各种行业应用中涉及的应用产品、专题图制作等提供统一规范的标准数据产品而制定的数据处理技术要求、技术方法标准。

（6）遥感真实性检验

针对不同类型的遥感数据产品、遥感反演产品、遥感应用产品，就真实性检验过程中涉及的技术方法、选址规范、测量规范、评价指标等制定相关技术要求、技术方法规范，为用户提供遥感相关产品的精度评价。

（7）遥感数据管理与服务

制定遥感数据管理与服务中涉及的相关技术要求、运行管理规范等，包括数据管理与服务平台的数据建设规范、平台建设规范及平台运行管理支撑规范等方面的内容，为遥感技术体系提供服务支撑。

（8）遥感应用

面向遥感技术应用领域实际需求及相关技术要求，对遥感技术相关行业应用领域涉及的共性技术要求、个性技术要求等业务应用相关流程和关键技术规范等进行规定，为遥感技术的行业应用提供标准化指导，是前七类标准的服务对象。

四、遥感技术标准体系研究建议

1.优化遥感技术标准体系顶层设计框架

遥感技术标准体系顶层设计工作是一项复杂而庞大的系统工程，其标准体系也需要随着遥感技术标准研制工作的不断推进和遥感技术产业的不断发展进行更新和完善，逐渐形成技术先进、协调一致、全面统一的标准体系，从而指导遥感技术标准化工作科学、系统的开展。

2.规划遥感技术领域亟需的国家标准

随着遥感技术标准体系顶层设计的不断完善，有必要根据我国遥感技术发展状况和市场应用情况，分析总结行业应用和产业发展对标准的实际需求，从载荷研制，数据传输、接收、存档，数据处理与产品，数据交换、共享、管理到遥感应用等各个环节开展亟需国家标准规范的研究与编制工作。按照“统一目标、分类实施、协同发展”的基本原则统一规划国家标准的研究与编制方案，改变我国遥感技术标准化工作滞后的局面，推动我国遥感技术产业化和遥感技术标准化工作的快速发展。

3.探索遥感技术国家标准研究新机制

遥感技术具有多技术交叉、多行业领域渗透、产业关联度高等显著特点。因此，为推进遥感技术标准体系的有效实施，需要以综合标准化理论为指导，着眼产业发展和标准应用前景，把握市场变化风向标，创新遥感技术标准化新机制，健全标准化与科技结合互动机制，强化事业单位、行业组织与企业之间的有机融合，联合研究、制定和实施遥感技术国家标准，解决标准制定承担单位范围窄、标准发布后宣贯实施不力等系列问题，以标准化融合推进多技术融合，以科技创新促进标准水平提升，实现遥感技术标准体系实施的系统性效应，满足市场对国家标准的需求，最终实现遥感技术标准化的跨越式发展。

4.推动遥感技术标准国际化发展

随着我国遥感技术国家标准制修订工作的开展，遥感技术国际标准化已是当前迫切需要努力的发展方向。遥感技术作为我国战略新兴产业正在快速发展，除了重视借鉴国外遥感标准化工作的新思路、新方法，提高我国遥感标准的整体性和协调性之外，还需积极宣传我国遥感技术标准化工作进展情况，与国际知名专家进行标准化技术交流与合作，争取获得更多国际同行的认可与支持，推进遥感技术国际标准化发展进程，加速我国遥感技术标准同国际标准的接轨，增强我国在国际遥感技术标准研究领域的地位和影响力。另外，需要加大力度培养国际标准化人才，加深对国际标准化工作机制的认识与理解，提高从事国际标准化人员的业务能力，加快我国遥感技术标准向国际标准迈进的步伐。

五、结束语

随着我国遥感技术的快速发展，遥感技术标准化工作在国民经济建设中将起到越来越重要的作用。以遥感技术标准化需求为导向，整合我国遥感技术各相关领域的意见和建议，初步建立了遥感技术标准体系框架。伴随研究工作的深入开展以及遥感技术领域业内专家的广泛参与，最终可望形成一套全面、系统、可扩展的遥感技术标准体系，将对我国遥感技术标准化工作科学化、合理化发展起到有效的指导作用。

[1]习晓环,姜小光,唐伶俐,等.我国遥感技术标准化工作及规划[J].遥感信息,2009(5):87-89.

[2]Yuan-Yuan Jia,Lingli Tang,Chuanrong Li,et al.Current status and development of remote sensing technology standardization in China.IGARSS 2012: 2775-2777.

[3]GB/T 13016-2009 标准体系表编制原则和要求.

[4]GB/T 15496-2003 企业标准体系要求.

[5]GB/T 13017-2008 企业标准体系表编制指南.

[6]GB/T 30226-2013 服务业标准体系编写指南.