按照新疆生产建设兵团科技局2026年度提名工作的通知要求,我单位作为“高分辨率遥感时谱智能分析关键技术及规模化应用”项目第七完成单位,现对候选项目进行公示。公示期为2026年1月15日至2026年1月21日,公示期内对公示内容如有异议,须采取书面形式,写明提出异议的事实依据、个人真实姓名、工作单位和联系方式向科研处反映。
联系人及联系电话:鲍庆晗 3291179
地址:吉林省四平市铁西区海丰大街1301号
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2026年1月15日
项目名称: 高分辨率遥感时谱智能分析关键技术及规模化应用
提名单位: 石河子大学
提名意见:该项目针对遥感技术在新疆农业规模化生产实际应用中,存在的监测精度低、时效差、对于长时间序列数据支撑不足等技术薄弱点,从遥感机理、信息模型、关键算法、规模化应用等方面,构建了高分辨率遥感时谱智能分析关键理论与技术体系。创立了时空谱多维数据综合理论,提出了MDD多维数据组织格式,研发了遥感多维数据分析软件系统,大幅度提高了遥感数据的处理效率;提出了遥感“时谱”理论和系列遥感数据处理算法和分析模型,在农作物遥感信息提取中发挥了重要作用;研发了系列具有自主知识产权的智能光谱分析设备,填补了我国全谱段高端智能化光谱仪器的空白,在作物长势监测、灾害信息核查等领域得到成功应用;研发了多个遥感大数据平台,集成了遥感监测要素分析大模型等关键技术和算法,构建了作物综合服务管理平台,在国民经济多个重大项目中得到应用。2011年以来,项目组共发表学术论文368 篇(SCI /EI检索 132 篇),出版专著 6 部, 成果入选 2023 年度中国遥感优秀成果一等奖和2025年度第四届优秀共享开放遥感数据集“十大最具价值年度数据集” 。
提名等级:兵团科技进步奖一等奖
项目简介:本项目面向新疆农业遥感信息赋能存在的数据来源多样、分辨率差异大、处理效率低速度慢、监测精度低,尤其对长时间序列的遥感数据分析处理能力不足等问题,在“遥感机理研究-多维数据组织-多源数据融合-时谱信息提取-数据深度挖掘与应用”这一总体研究思路的指引下,经过十余年的持续研究,在多维时空谱遥感数据组织与解译这一领域,实现了从0-1的跨越,并逐步实现该项技术的成熟化和标准化,成为遥感领域的重大创新之一。
1.创新提出了时空谱多维数据综合理论与方法,实现了多维时空谱遥感数据融合处理技术的重大突破。首次提出MDD多维数据组织格式,解决了时空谱多维遥感数据的组织与存储难题;研发了首个遥感多维数据处理系统,实现了多维数据格式的可视化管理和多维特征分析,被国家对地观测科学数据中心及PIE等多个商业遥感软件采纳,在高分系列、珠海一号、北京三号等系列国产遥感卫星数据的存储管理和处理工作中发挥了重要作用。
2.创新地提出了遥感“时谱”理论和系列遥感数据处理算法模型,解决了“时谱”信息提取、光谱特征增强、图像数据融合等方面多项核心关键技术。提出的系列深度学习分类算法,有效解决了小样本、欠自动化等问题;提出的缨帽变换方法,成为卫星数据预处理的经典方法之一;提出的系列遥感时空谱多维数据一体化融合算法,为解决遥感数据时空谱分辨率低、覆盖范围小等瓶颈问题提供了创新技术方案;提出的光谱信息重建方法,攻克了厚云的去除等技术难题,在我国多个卫星数据生产中发挥重要作用。
3.创新研发了系列具有自主知识产权的智能光谱分析设备,打破了国外的技术垄断,填补了我国全谱段高端智能化光谱仪器的空白。研发了系列首台套便携式智能光谱仪,首次实现了地物光谱的智能采集与云存储,采集效率较传统设备提升70%以上;研发了集光谱采集、监测模型与管理决策于一体的便携式光谱快速采集系统,实现了棉花等作物的快速无损监测。
4.创新研发了多个遥感大数据平台,集成了遥感监测要素分析大模型等关键技术和算法,在国民经济多个重大项目中得到应用,实现重大经济效益。构建了我国首个高光谱遥感大数据分析平台,开发了遥感AI光谱大模型数据处理引擎,为海量时空谱遥感数据的智能分析提供了基础技术底座;构建了作物综合服务管理平台,为规模化作物水肥药精准管理、灾害预测预报、种植结构布局优化等提供精准服务。
自2011年以来,项目团队联合国内多个优势团队,在农业监测、土地利用监测、自然资源监测、生态环境监测等多个领域进行了广泛推广和应用,将监测要素、物候特征和光谱特征相结合,创建了系列遥感监测要素的“时谱”特征提取技术方法;以“星地协同-真实检验”为目标,技术与装备相结合,研制了系列智能化监测和预警遥感装备;集成创新成果,建立了多领域应用的星地协同智能监测系统和相关技术标准,提高了大范围农情监测等应用的快速响应能力,实现动态评估和减灾增效,引领了全国遥感监测技术的创新和应用。
代表性论文专著目录(不超过 8 篇)
1.张立福, 陈浩, 孙雪剑, 等. 多维遥感数据时空谱一体化存储结构设计[J]. 遥感学报, 2017, 21(1):62-73.
2.张立福,孙雪剑,张霞,等.时空谱多维数据格式(MDD)结构与计算机配套系统[J].全球变化数据学报(中英文), 2017(2):30.
3.张立福,王飒,刘华亮,等.从光谱到时谱——遥感时间序列变化检测研究进展[J].武汉大学学报:信息科学版, 2021, 46(4):18.
4.Sun X, Zhang L, Yang H, et al. Enhancement of Spectral Resolution for Remotely Sensed Multispectral Image[J].IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2015, 8(5):2198-2211.
5.Zhang Q, Lulu M, Xiangyu C, et al. Estimation of nitrogen in cotton leaves using different hyperspectral region data[J]. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 2022, 50(1): 12595-12595.
6.Liu S, Zhou J, Qiu Y, et al. The FIRST model: Spatiotemporal fusion incorrporting spectral autocorrelation[J]. Remote Sensing of Environment, 2022, 279: 113111.
7. Baig, Muhammad Hasan Ali; Zhang,Lifu; Shuai, Tong, et al. Derivation of a tasselled cap transformation based on Landsat 8 at-satellite reflectance,Remote Sensing Letters, 2014, 5(5): 423-431.
8. Zhang L, Jiao W, Zhang H, et al. Studying drought phenomena in the Continental United States in 2011 and 2012 using various drought indices[J]. Remote sensing of environment, 2017, 190: 96-106.
代表性专利和标准目录(不超过8项)
1.张立福; 孙雪剑; 张霞, 等. 多维时空谱数据融合方法、装置、电子设备和存储介质,发明专利,CN202011249660.5.
2.Zhang lifu; Sun xuejian; Zhang xia; EXTRACTION METHOD FOR TIME-SPACE-SPECTRUM FOUR-DIMENSIONAL REMOTE SENSING DATA,美国专利,US16090361.
3.张立福; 孙雪剑; 岑奕, 等. 基于多/高光谱图像融合的宽幅高光谱图像重构方法,发明专利,CN201310256179.2.
4.张立福;孙雪剑;岑奕, 等. 遥感图像信息缺失重建方法及装置,发明专利,CN106327456b.
5.张霞; 戚文超; 张立福, 等. 土壤有机质含量估算方法、装置、电子设备及存储介质,发明专利,CN202310443952.X.
6.张立福;张东辉;袁德帅, 等. 基于反射光谱的水体水质分析方法、装置、电子设备,发明专利,CN115615938B.
7.张立福;张东辉;黄瑶, 等. 基于点光谱仪的光谱数据质量评价方法及装置,发明专利,CN115759884B.
8.张立福; 遥感时空谱多维数据格式, 中国地理信息产业协会, 团体标准, T/CAGIS 9-2023.
主要完成人:
1. 张立福(中国科学院空天信息创新研究院)
2. 孙雪剑(中国科学院空天信息创新研究院)
3. 张强(石河子大学)
4. 陈晋(北京师范大学)
5. 张霞(中国科学院空天信息创新研究院)
6. 姜海玲(77779193永利官网)
7. 刘永欣(中国科学院空天信息创新研究院)
8. 岑奕(湖北理工大学)
9. 张东辉(中国空间技术研究院)
10. 侯彤瑜(石河子大学)
11. 丁诚刚(天津中科谱光信息技术有限公司)
12. 张赛(中国科学院空天信息创新研究院)
13. 王江丽(石河子大学)
14. 洪帅(新疆耘筹信息科技有限公司)
15. 王汇涵(新疆耘筹信息科技有限公司)
主要完成单位:
石河子大学,中国科学院空天信息创新研究院,北京师范大学,湖北工业大学,中国空间技术研究院,天津中科谱光信息技术有限公司,77779193永利官网,新疆耘筹信息科技有限公司