1、64精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室总 结 自 评 报 告 和 建 设 规 划 报 告一、“十二五”总结自评报告1. 总体进展与目标实现情况 精 密 工 程 与 工 业 测 量 国 家 测 绘 地 理 信 息 局 重 点 实 验 室 以 现 代 工 程 与 工 业 测量学的理论、 技术和方法为基础， 以先进的仪器设备和一流的学科为支撑， 瞄准 工程测量与工业测量学科领域的发展前沿， 根据国民经济、 社会发展的需求， 为 国家重大工程提供测绘保障， 解决其中的关键技术难题， 增强科技创新和可持续 发展能力， 提升精密工程测量的技术服务水平， 促进工程测量学科的发展， 培养 高水平的
2、信息化测绘人才。 “十二五” 期间实验 室在精密工程测量理论与方法、 多 传感器集成的信息化测绘技术、 重大工程安全监测与灾害预警、 工业测量、 测绘 工程信息增值服务五大研究方向取得了具有重要影响的成果。在“十二五”期间，实验室承担的科研项目总经费达到 8400 余万元；发表学术论文 440 篇， 其中 SCI 检索论文 19 篇， EI 检索论文 73 篇； 出版教材与专著 3部；申请专利 9 项，软件著作权 34 项；获国家级奖励的科研成果 1 项 ， 省 部 级奖励的科研成果 16 项，以上圆满完成了实验室制定的“十二五”建设规划目标。2. 科研水平与能力建设情况 本实验室是精密工程与
3、工业测量方向的第一个部级重点实验室。 所依 托的大地测量与测量工程学科是国内最早的博士学位授权点， 也是国内唯一的大地测量 学 重 点 学 科 及 “211 工程”重点建设项目。实验室的研究目标侧重于精密工程测量 理论与方法、多传感器集成的信息化测绘技术、重大工程安全监测与灾害预警、 工业测量、 测绘工程信息增值服务等领域。 这是与国家基础工程及重大工程建设 密切相关， 对工程测量学科发展不可或缺。 与学科相近的其它实验室起着互相补 充，互相促进，共同提高对国家重大工程、工业项目的保障能力。目前实验室已具有较好的软硬件环境，实验室使用面积约 2000 平方米，配 置了部 分国际 先进 的精 密
4、工 程 测量与 工业 测量 仪器 设 备， ， 具备 一支 年龄结 构和65专业结构较合理的研究队伍。 实验室在核电站建构筑物安全监测、 设备几何检测 等研究方向长期处于国内领先地位， 部分研究成果国际领先； 在测量工程空间信 息获取与数据处理以及重大工程几何测控关键技术研究方面， 部分研究成果国际 领先。 实验室为我国测绘地理信息科技的发展培养了大量优秀人才， 为推动测绘 高科技在我国经济建设中的应用做出了巨大的贡献。 同时， 实验室还 为国际上许 多知名的大学、科研机构输送了不少优秀毕业生，在国际上享有很好的声誉。（1）核电站安全壳内外观检查设备研制与应用。该成果充分利用多传感器 集成技术
5、、 网络通信技术和自动控制技术， 完成了具有完全知识产权的核电站安 全壳内外观检 查设备研制工作 ， 并研制了世界上首台核电站安全壳外观高分辨率 影像采集平台； 在世界范围内首次实现了核电站安全壳穹顶裂缝监测数据的远程 实时监控。 该成果目前已在中广核集团大亚湾核电站 、 阳江核电站等相关单位得 到推广应用。（2）测量工程空间信息获取与数据处理理论与应用。提出了控制网数据处 理网点排序优化变带宽算法， 研制了多类多级观测值的控制网自动化数据采集与 整体平差软件模块； 提出了满足地方三维坐标实时测量的 CORS 服务 器增强方法， 研制了符合我国国情的 CORS 运维软件模块 ， 开发了 BDS
6、 与 GPS 基线解算和卫 星定位测量控制网 平差软件模块 ； 提出了时空观测信息的组合预报模型， 研制了 具有远程自动化数据采集、 处理 、 变形监测分析与预报等功能的软件模块。 该成 果已成功应用于武汉市长江隧道控制测量、 武汉市轨道交通控制测量等项目 、 北 京市 GNSS 测 绘 服 务 系 统 、 重 庆 及 内 蒙 古 等 地 区 二 等 水 准 测 量 及 数 据 处 理 项 目 、 港珠澳大桥主体工程测量控制中心， 有效地保障了工程质量和安全 ， 经济效益和 社会效益显著。（3）重大工程几何测控关键技术及应用。提出了施工全过程的预变形分析 和测量监控相结合的方法， 解决了大型异
7、构建筑施工安装及形变监测问题 ； 建立 了 GB-SAR 多稳定点大气改正和变形计算模型，实现了基于 GB-SAR 和地面三 维激光扫描技术的大型构筑物非接触式高精度、 高时空分辨率的挠度与振动测量； 提出了基于测量机器人多连接点的基准网组建方法， 研制了多传感器集成的地铁 自 动 化 变 形 监 测 软 硬 件 系 统 ， 实 现 了 地 铁 隧 道 结 构 的 长 距 离 、 全 天 候 、 实 时 、 高 精度、 自动化监测 ； 研制了激光点自动跟踪数字垂线仪， 实现了超高建筑平面基66准传递和动态变形监测的高精度和自动化； 研发了由 GNSS 设备和测量机器人所 组成的桥梁施工过程实时
8、动态几何测控系统， 解决了大跨度桥梁高塔柱形态监测 与动态变形监测、 钢箱梁动态安装测控等关键技术问题。 研究成果已成功应用于 苏通大桥等大型工程建设和运营管理的几何测控需要， 有效地保障了工程安全和 质量，经济效益和社会效益显著。3. 队伍建设与人才培养情况实验室现有在编固定人员 49 人 ， 其 中 教 授 、 教 授 级 高 工 22 人 、 副 教 授 、 高工、高级实验师 13 人、讲师、工程师 11 人，博士后 2 人；具有研究生学历 32人，具有本科学历 17 人。各研究方向均已形成稳定的学术梯队和团队。实验室 高度重视杰出人才的培养和科研队伍的建设， 一直秉持“ 科学研究” 与
9、 “队伍建设” 并重的方针， 努力营造有利于吸引人才、 稳住人才和有利于人才成长的环境氛 围， 以实现实验室的科研传承性和可持续发展。为进一步改善实验室队伍结构， 促进学科间的交叉与发展， 进一步充实实验 室 的 教 学 科 研 力 量 ， 2011-2015 年度，实验室从武汉大学测绘学院毕业生中选留 3 名 优秀 的博 士毕 业生： 邢 诚（ 2011） 、 刘冠兰 （ 2014） 、王 爱学 （ 2014） ；从 加拿大卡尔加里大学引进 1 名优秀的博士毕业生史俊波（2013） 。2011-2015 年，实验室副主任肖建华教高获 2014 年 “武 汉 市 黄 鹤 英 才 ”称 号 ,
10、赵 建 虎 教 授 荣 获 中 国 测 绘 地 理 信 息 学 会 海 洋 测 绘 专 业 委 员 会 授 予 的 “第 二 届 海 洋 测 绘 学 科 发 展 突 出 贡 献 奖 ”， 王厚之教高获 2014 年“ 武汉市黄鹤英才”称号，彭 清山教高获 2015 年“武汉市黄鹤英才”称号，邢诚老师荣获第八届全国高等学校 测绘类专业青年教师讲课竞赛特等奖， 史俊波老师荣获第八届全国高等学校测绘 类专业青年教师讲课竞赛一等奖， 郭际明教授获得 2011 年武汉大学“ 我心中的好导师 ”荣誉称号， 李海 亭高工入选 2015 年武汉市十百千人才工程， 张鹏老师指导 学生李团、 曹成的科技 活动 基
11、于 android 平 台的 WiFi 室内定位系统设计 获得 “则泰 杯 ”全国第四届大 学生测绘科技论文竞赛一等奖， 邹进贵教授指导学生鲍秀 武 、 来 冰 华 的 论 文 正 倒 垂 法 变 形 监 测 的 原 理 与 数 据 分 析 获 得 “则 泰 杯 ”全 国 第 四届大学生测绘科技论文竞赛二等奖， 郭际明教授指导的学生王祁特的论文 基 于射线追踪的对流层映射函数研究 获得第六届“ 则泰杯” 全国大学生 测绘科技论67文竞赛三等奖， 徐亚明教授指导的学生王震的论文 自制三维物体激光扫描和位 姿动态测量系统 获得第六届“ 则泰杯” 全国大 学生测绘科技论文竞赛一等奖， 徐 亚明教授指
12、导的硕士生葛余超获得 2015 年全国大学生数学建模大赛一等奖。2011-2015 年， 入校研究生共计 317 名， 其中博士 60 名、 硕士 257 名。 培养 的毕业生遍及全国主要测绘生产单位、 高校和科研院所 ， 部分毕业生出国继续深 造，他们大多已成为各单位的中坚力量。4. 开放交流与运行管理情况（一）开放交流 实 验 室 本 着 “开 放 、 流 动 、 联 合 、 竞 争 ”的 原 则 ， 大 力 联 合 相 关 单 位 ， 发 挥 各自 优 势 ， 实 现 开 放 型 、 网 络 型 的 科 研 组 织 建 设 。 为 营 造 科 研 氛 围 ， 实 验 室 不 定 期举办学
13、术交流活动。 主要包括两个方面， 实验室内部人员的学术交流和邀请国际 国内外学者来我室讲学。 实验室在不断增强科研实力的基础上， 加强基础设施建 设， 吸引相邻和相关专业的优秀人才来实验室短期或长期工作。 同时， 积极选派 实验室研究人员到国内外进行交流合作。2011-2015 年，实验室人员参加国内外学术会议 200 余人次，其中国际会议50 余 人 次 。 五 年 来 ， 选 派 50 余 位 教 师 、 研 究 生 前 往 德 国 、 加 拿 大 、 英 国 、 澳 大 利亚、香港等国家和地区进行学习、学术访问或合作研究。邀请了来自加拿大、 澳大利亚、英国等 62 位国内外知名专家和学者
14、来实验室进行讲学、学术交流。实验室的开放基金每年对外开放， 2011-2015 年共收到来自全国 20 多个高校、 科研机构的项目申请书共 128 份， 经过专家评议和学术委员会讨论 ， 确定资助其中 84 项，五年资助总金额 222 万元。（二）运行管理 实验室实行学术委员会领导下的实验室主任负责制， 实验室主任全面负责实验室工作。 日常事务总体由实验室行政专职副主任负责管理， 科研秘书和行政秘书协助办理有关具体事务。 实验室的学术委员会是实验室的学术领导机构。 学术 委员会的主要职责是： 制定本实验室的中、 长期科研发展规划， 审查实验室开放 基金的使用并负责审批实验室开放课题， 每年举办
15、一次学术委员会会议。 学术委 员会委员实行任期制。对开放基金课题，实行课题组长负责制。68本实验室在管理上实行存优汰劣， 体现开放与流动， 保持动态稳定， 增强科 研活力。在科研上，实行课题组长负责制，科研人员实行有限目标责任制，责、 权、 利结合 。 重视青年科研人员的成长， 并发挥积极作用。 逐步推行课题核算制， 以确保科研任务按质按量完成。执行科研人员的项目目标和工作量的考核制度， 严格科研经费管理，保护知识产权。5. 经验总结与存在的问题 经过近十年的努力建设，实验室立足于现代工程与工业测量学的基础研究，瞄准工程测量与工业测量学科领域的发展前沿和我国的应用基础研究方向， 始终 围绕着实
16、验室的主要研究方向， 通过学科间的交叉融合， 实现优势互补， 使实验 室在精密工程测量理论与方法、 多传感器集成的信息化测绘技术、 重大工程安全 监测与灾害预警、 工业测量、 测绘工程信息增值服务等五大研究方向取得了很好 的 成 绩 。 实 验 室 坚 持 “开 放 、 流 动 、 联 合 、 竞 争 ”的 运 行 机 制 ， 已 逐 渐 成 为 我 国 精 密工程测量与工业测量领域科学研究、学术交流及高层次人才培养的重要基地。 但也存在一些问题：（1）科研方面。实验室在支持国家重大项目方面需要进一步努力；另外， 实验室科研成果转化有待加强， 在相关学科国际知名杂志上发表高水平文章的数 量有待
17、于进一步的提高。（2）国际交流与合作方面。近几年实验室没有国际合作研究成果，实验室 研究人员没有在国际学术机构任职， 与世界名校、 研究机构国际交流与合作深度 和广度不够。 未来将依托已获批的国家自然科学基金国际合作交流项目 ， 加大派 出交流人员的力度和邀请国际知名学者。（ 3）人才方面。 实验室对于引进高水平的科技领军人才需要突破，例如某 一研究方向的国际知名学者；缺乏青年拔尖人才，例如没有 “杰 出 青 年 基 金 ”获 得者。（ 4）体制方面。 管理体制方面改革有待进一步深化，激励约束机制不够完 善，管理制度不够健全，管理水平亟待提高；同时专职管理人员偏少。696. 2015 年 工
18、作 总 结 与 2016 年工作计划（一）2015 年工作总结2015 年度实验室在科学研究、开放合作、人才培养与队伍建设等各项工作中成绩显著，相比 2014 年度有了进一步提高。(8) 科研项目情况2015 年度，实验室科研人员积极申请和参加各项科研项目，包括国家自然科学基金及省部委项目共 98 项，累计经费约 1710 万元。(9) 学术论著情况2015 年实验室研究人员在国内外学术刊物上发表论文 68 篇， 其中 SCI 检索论文 5 篇 、 EI 检索论文 10 篇 ， 核 心 期 刊 32 篇 ， 国 际 会 议 论 文 10 篇 ， 一 般 期 刊5 篇，国内论文 6 篇；国际会议
19、口头报告 8 人次。(10)获 得 奖 励 、 专 利 及 软 件 著 作 权 情 况2015 年度，实验室人员主持和参与的项目获测绘科技进步一等奖 1 项、二等奖 2 项、 三等奖 3 项； 获全国优秀测绘工程白金奖 1 项、 金奖 1 项、 银奖 6 项；获中国地理信息科技进步二等奖 1 项 ； 申 请 获 得 专 利 4 项 、 软 件 著 作 权 登 记 17项。(11)学 术 交 流 与 合 作2015 年实 验室 与英 国 诺丁汉 大学 、澳 大利 亚 新南威 尔士 大学 、加 拿 大卡 尔 加里大学、 德国汉诺威大学等国内外知名高校、 科研机构开展了合作研究 ， 约有 10 多人
20、次出国访问、讲学、参加国际学术会议；同时，共有 6 位来自加拿大、 德国、 澳大利亚 、 比利时 、 土耳其和香港等国家和地区的学者来实验室进行学术 交流与讲学。(12)开 放课 题2015 年实验室开放基金， 收到来自武汉市测绘研究院、 湖北省测绘遥感院、 湖北省测绘工程院、中国农业科学院、中国地质大学、中国矿业大学（北京）、 深 圳 大 学 、 电 子 科 技 大 学 、 华 东 交 通 大 学 、 东 华 理 工 大 学 、 福 州 大 学 、 辽 宁 工 程 技术大学、三峡大学、苏州科技学院等不同校外单位的申请 22 份 ， 收 到 来 自 武70汉大学的校内申请共 9 份，总计 31
21、 份。根据基金指南的要求，结合专家的评审 意见和实验室的具体情况对各申请书进行了认真评审，2015 年度开放基金支持 校外课题 13 项，累计经费 32 万元，支持校内 4 项，累计经费 16 万元。(13)人 才 培 养 与 队 伍 建 设2015 年，实验室赵建虎教授荣获中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员 会授予的 “第二届海洋测绘学科发展突出贡献 奖 ”， 邢诚老师荣获第八届全国高等 学校测绘类专业青年教师讲课竞赛特等奖， 史俊波老师荣获第八届全国高等学校 测绘类专业青年教师讲课竞赛一等奖。目前实验室已成为培养工程与工业测量等相关领域高素质人才的重要基地， 2015 年入校研究生共计
22、74 名 ， 其 中 博 士 11 名 ， 硕 士 63 名 。 花 向 红 教 授 指 导 本 科生李宇获得第八届“ 则泰杯” 全国大学生测绘科技论文竞赛二等奖， 徐亚明教授 指导的硕士生葛余超获得 2015 年全国大学生数学建模大赛一等奖。(14)实 验 室 大 事 记 召 开 2015 年度学术委员会会议和实验室学术委员会换届2015 年 12 月 6 日上午， 精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室第一届学术委员会第六次会议在武汉召开，会议主要内容包括 2015 学术委员 会年度会议和学术委员会换届工作。 湖北省测绘地理信息局副局长郭建华、 实验 室 学 术 委 员 会 主 任
23、 /中 国 工 程 院 院 士 刘 经 南 、 湖 北 省 测 绘 工 程 院 院 长 范 小 洁 、 湖 北 省 测 绘 工 程 院 副 院 长 周 志 诚 、 学 术 委 员 会 委 员 /中 国 工 程 院 院 士 宁 津 生 、 湖 北 省测绘工程院总工程师邹崇尧、 武汉市测绘研究院总工程师王厚之、 武汉大学测 绘 学 院 副 院 长 邹 进 贵 以 及 学 术 委 员 会 委 员 和 共 建 单 位 的 相 关 领 导 出 席 了 此 次 会 议。学术委员会会议由刘经南院士主持。 实验室主任徐亚明教授首先致辞， 对从 08 年以来到目前为止的实验室情况进行了汇报。各委员会委员和相关领
24、导在致 辞中都肯定了实验室在近一年时间里取得进展和成绩， 且各抒己见。 同时， 也 对 实验室今后的发展提出了意见和建议。 中国工程院宁津生院士在发表讲话中对精71密工程与工业测量实验室近一年来所取得的成绩表示肯定。 并表示， 实验室偏重 于工程测量和硬件系统的开发，因此，可以和其他实验室的软件系统综合起来； 采用多样化渠道方法， 申报奖项； 实验室在承担应用研究基础的同时， 明确对 “工 程测量 ”的体系、 理论与 方法的定义。 湖北省测 绘地理信息局郭建华副局长表示： 实验室在建设过程中取得的成绩是值得大家肯定的， 希望实验室在后期的发展过 程中， 能够明显地突出自己的特色。 与此同时，
25、各相关领导也分别表示出了希望 今 后 能 够 继 续 关 注 实 验 室 ， 为 实 验 室 的 发 展 献 计 献 策 的 意 愿 。最后，湖北省测绘工程院范小洁院长对 2015 年度实验室开放基金申请及初评情况进行了汇报，学术委员会委员根据初评情况及 2015 年 度 基 金 指 南 内 容 对各申请项目进行了评审，通过不记名投票方式评选出 17 个项目进行资助。 与德国 TECHNET-RAIL 公司深入交流合作2015 年 5 月 7 日德国 TECHNET-RAIL 公司总 经理 、 国际测量师协会 第六分 会主席 Ivo Milev 博士 、 技术人员 Desislava Stay
26、kova 女士一行在北 京 数联空间科 技 股 份 有 限 公 司 总 裁 倪 涵 先 生 的 陪 同 下 来 实 验 室 进 行 学 术 交 流 。 Ivo Milev 博士 介绍了 TECHNET-RAIL 公司基本情况，并 重 点就铁路快速监测方面的具体技术 做了学术报告， 并听取了实验室近年在高速铁路建设精密工程测量保障方面的研 究和实践工作介绍。 双方就铁路快速监测技术在中国高铁及地铁系统中的应用可 能性等问题进行了深入的讨论，并形成了初步的合作计划。2015 年 9 月实验室 与 TECHNET-RAIL 公 司在沪汉蓉快速铁路麻城段进行了联合实验。 组织青年教师参加第八届全国高等
27、学校测绘类专业青年教师讲课竞赛2015 年 8 月 1 日 -2 日，第八届全国高等学校测绘类专业青年教师讲课竞赛在西安科技大学举行。此次竞赛吸引了来自全国 55 所高校的 129 名青年教师参 加，共设置“ 测量学” 、“大地测量学基础”、“摄影测量学与遥感”和“ 地图制图学” 四门课程。 实验室组织邢诚、 史俊波两位老师分别参加比赛了测量学和大地测量 学基础课程的比赛。 经过激烈角逐， 邢诚以决赛第二名的成绩荣获测量学课程特 等奖，史俊波以决赛第四名的成绩荣获大地测量学基础课程一等奖。 组织教师参加 HxGN LIVE 海克斯康新产品新技术发布暨用户大会722015 年 11 月 17 日
28、- 21 日 ， 徕卡测量系统在香港举办了 HxGN LIVE 海克斯 康新产品新技术发布暨用户大会。HxGN LIVE 是海克斯康集团举办的全球性大 会， 被公认为业界最 好 的地理信息行业和工业企业活动 。 此次大会围 绕 “新产品、 新 技 术 、 新 方 案 、 新 应 用 ”的 主 题 ， 聚 焦 于 测 绘 、 监 测 、 地 铁 隧 道 、 高 铁 、 建 筑 等 9 大 重 点 、 热 点 行 业 。 实 验 室 组 织 了 徐 亚 明 、 梅 文 胜 、 邹 进 贵 三 位 教 授 参 加 此 次会议， 参观 、 操作了徕卡测量的最新产品 ， 同与会的国内外测绘专家以及行业
29、应用测绘精英分享交流前沿趋势， 掌握测量仪器设备的最新进展 ， 并将这些信息 在实验室内部交流会中进行了演示、分享。 组织师生参加 MMT2015 国 际 会 议2015 年 12 月 9 日 至 12 日 ， 第 九 届 移 动 测 量 技 术 国 际 学 术 交 流 大 会（ MMT2015） 在澳大利亚悉尼新南威尔士大学举行。 MMT 大会是由国际摄影测 量与遥感学会 (ISPRS)、 国际大地测量学协会 （ IAG） 和国际测量师联合会 （F IG） 联合举办的国际性学术交流盛会， 每届均吸引着来自世界各地移动测量技术领域 的专家学者参会。 大会主要围绕有关移动测量领域的最近技术和应用
30、开展， 借此 促进国际同行研究成果与经验交流， 推进移动测量相关领域的技术进步和工程化 应用。 实验室 4 位教师、4 位博士生组成代表团应邀参加了此次会议，并做口 头报告 8 次， 研究成果得到了与会人士的认可。 会议结束后代表团前往皇家墨尔本理工大学工程与技术学院进行了为期 2 天的学术交流。（二）2016 年工作计划 为不断完善实验室管理体制和运行机制， 进一步提升实验室的研究水平， 促进 科 技 成 果 的 转 化 ， 提 高 实 验 室 的 影 响 力 和 竞 争 力 ， 根 据 “十 三 五 ”规 划 的 目 标 ， 制定 2016 年工作计划。（1）实验室管理与建设 进一步完善实
31、验室管理和运行机制， 完善激励机制， 促进创新、 潜心研 究的科研氛围； 改善实 验室软硬件环境， 推进 科研平台和基础设施建设， 更新完善实验室的网页制作，加强实验室的宣传力度。 以国家测绘地理信息局重点实验室评估要求为标准， 使实验室管理逐步 实现标准化、 规范化、 制度化； 进一步规范开放基金项目的管理， 做好 2015 年度项目的结题验收工作。73 计划于 2016 年 6 月， 在武汉召开实验室学术委员会会议， 总结汇报 2015年实验室工作计划的完成情况和 2013 年度开放基金的结题工作。（2）人才队伍建设 规范加强实验室内部交流机制，培养高水平科研人才，达到凝聚队伍、 加强梯队
32、建设的目的。 培养博士研究生 8-10 名，硕士研究生 100 名，为研究生参加国际会议 的条件，提升发表高水平论文的数量。 选 留 或 从 外 单 位 引 进 大 地 测 量 学 与 测 量 工 程 专 业 优 秀 青 年 教 师 1-2 名 。（3）对外交流合作 积极承办学术会议 1-2 次，进一步扩大实验室的影响力和地位； 加强研究人员参与国际学术交流和国际合作研究，选派 12 名骨干教 师到国外相关机构培训或进修；邀请 23 位国际知名学者前来讲学交 流；选派 35 名教师到德国 TECHNET-RAIL 公司实地参观交流。 依托国家测绘地理信息局的开放基金和武汉大学配套经费，预计在2
33、016 年资助 15 项左右开放基金项目。（4）科研成果报奖与专利申报 积极申报国家测绘地理信息局的测绘科技进步奖和地理信息科技进步 奖； 提升对知识产权的保护意识， 年度申报发明专利、 实用新型专利、 软件 著作权等数量不少于 10 项。74二、“十三五”建设规划报告1. 基础与形势实验室在“ 十二五” 期间 围绕实验室既定的五个方向进行研究， 主要服务于高 速铁路建设、 核电站、 城市基础设施建设等方面对精密工程和工业测量技术的需 求，研制了一些软硬件产品，为这些行业提供了很好的技术支撑。国 务 院 总 理 李 克 强 在 第 十 二 届 全 国 人 民 代 表 大 会 四 次 会 议 上
34、 做 政 府 工 作 报 告时指出，要加强重大基础设施建设，到 2020 年高铁 营业里程达到 3 万公里、 覆盖 80%以上的大城市。李克强总理每次出访都推销中国装备,推销中国高铁， 在 “十三五 ”期间高铁建 设将迎来高峰期 ， 将会给精密工程测量技术提出更高的要 求。李克强总理指出发展核电是一条重要途径，未来中国还要大规模发展核电， 同 时 核 电 也 是 继 高 铁 之 后 总 理 在 国 外 推 销 的 又 一 重 大 装 备 ， 中 国 核 电 走 出 去 的 黄金时期应该是未来五到十年， 这同样为精密工程与工业测量技术创造了广阔的 发展空间。城市大型公共基础设施的安全运营一直是城
35、市管理者 政府的重要职能， 随 着城市超高层建筑、 大型地下工程 （如地铁） 、 桥梁等大型设施数量的不断增加， 对 这 些 建 构 筑 物 全 生 命 周 期 的 健 康 检 测 /监 测 就 显 得 尤 为 迫 切 ， 这 也 为 精 密 工 程 测量技术的发展提供了很好的机遇。所以说， “十三五” 期间 ， 随着 中国制造 2025与 互联网+ 等国家整体 战略的 布局，随着规划城市群 发展智慧城市的战略的实施，精密工程与工业测量技术 的 发 展 必 将 迎 来 新 的 发 展 机 遇 期 。2. 问题与需求中国高铁建设经过近十年的发展将进入全面收获期， 目前我国高速铁路网已 初具规模。
36、到 2015 年底，全国铁路营业历程已超过 12 万公里，居世界第二位，其中高速铁路 1.9 万 公 里 ， 居 世 界 第 一 位 。 随 着 高 铁 建 设 的 发 展 ， 高 速 铁 路 施 工 测量技术已经经过学习、 发展、 成熟， 目前已 经形成了一套具有完全自主知识产 权的包括精密控制测量、 精密铺轨放样测量等较为完整的精密工程测量理论与技75术。 但是随着高速铁路网的投入运营， 运营期间高速铁路网的线路安全监测需求 越 发 凸 显 ， 迫 切 需 要 对 运 行 期 间 的 监 测 手 段 、 方 法 进 行 研 究 。 其 次 ， 我 国 城 市 轨 道交通已进入建设高潮阶段，
37、 工程建设与运维的安全监测需求迫切。 面对如此庞 大的运营监测需求， 传统的基于几何测量仪器的工程测量手段无法提供高效的测 量 保 障 。 同 时 随 着 空 间 定 位 技 术 、 惯 性 测 量 技 术 、 激 光 雷 达 测 量 技 术 、 激 光 摄 影 测量技术、 室内定位技术、 物联网技术的快速发展， 工程测量技术将突破传统几 何测量仪器的制约。 突破高速铁路、 城市轨道交通轨道及线路结构高精度快速动 态监测关键技术，形成新的快速动态变形监测模式，取代传统的变形监测技术。核电是新能源的一种， 也是一种高效的清洁能源， 因此在环境问题日益严峻 以及能源供应日趋紧张的当下，核电成为了我
38、国重要的能源战略。据媒体报道， 按 照 “十 三 五 ”规 划 ， 到 2020 年 ， 我 国 运 行 核 电 装 机 容 量 将 达 到 5800 万 千 瓦 ， 在建 3000 万 千 瓦 。 在 国 家 大 力 发 展 核 电 的 背 景 下 ， 如 何 保 障 核 电 站 （ 厂 ） 的 运 营 安全就 成为精 密工 程测 量和工 业测量 领域 迫切 需要研 究的课 题。 核 动力厂 安全 评价与验证 中规定核电厂内安全重要构筑物、 系统和部件的设计均应在核动力 厂 寿 期 内 对 完 整 性 和 功 能 的 能 力 进 行 定 期 试 验 、 维 护 、 修 理 、 检 查 和 监
39、 测 。 因 此 需 要 针 对 核 电 厂 内 安 全 重 要 建 构 筑 物 开 展 多 传 感 器 集 成 的 工 程 可 视 化 智 能 安 全 监测技术的研究。另外， 城市大型公共基础设施的安全运营一直是城市管理者 政府的重要职 能，随 着城市 超高 层建 筑、大 型地下 工程 （如 地铁 ） 、桥 梁 等大 型设 施数量 的不 断增加，对这些建构筑物全生命周期的健康检测/监测就显得尤为迫切。3. 发展与目标为申报精密工程与工业测量国家工程中心作充分的设备、技术和人才储备， 在核电、 高铁 、 城市地下空间等方面形成行业知名的测绘产品， 培养一批高层次 的精密工程与工业测量人才。4.
40、 重 点任 务围绕实验室的主要研究领域和方向开展基础理论、 关键技术、 新技术 及新方 法的研究，重点任务如下：76瞄准超限工程、高速轨道工程、复杂结构工程、复杂环境下工程等测量与 工程安全监测需求， 充分利用高精度智能化几何测量、 传感器测量以及网络技术 带 来 的 发 展 机 遇 ， 开 展 精 密 、 动 态 、 连 续 、 远 程 、 在 线 、 嵌 入 、 自 主 自 诊 断 测 量 与安全监测技术研究， 研制几何 、 成像以及其它传感器集成的网络化测量技术与 仪 器 ， 研 发 多 功 能 单 元 集 成 、 多 参 数 综 合 、 多 尺 度 连 续 、 多 应 用 普 适 的
41、型 谱 化 工 程测量技术体系与装备， 推动地面测量仪器的创新与发展， 培养工程测量科技领 军人才，引领我国工程测量与工程安全监测技术与应用的发展。开展高速轨道交通精确动态监测技术研究。我国城市轨道交通已进入建设 高潮阶段， 工 程建设与运维的安全监测需求迫切。 目前基于惯性基准的多传感器 集成的高速铁路轨道检测系统， 侧重相对测量， 且设备昂贵 。 随着空间 定位技术、 惯 性 测 量 技 术 、 激 光 雷 达 测 量 技 术 、 激 光 摄 影 测 量 技 术 、 室 内 定 位 技 术 、 物 联 网 技术的快速发展， 工程测量技术将突破传统几何测量仪器的制约。 突破城市轨道 交通轨道
42、及线路结构高精度快速动态监测关键技术， 形成新的快速动态变形监测 模式，取代传统的城市轨道交通轨道及线路结构的变形监测技术。开展多传感器集成的工程可视化智能安全监测技术研究。现阶段工程建筑 物的安全检测和健康检测主要都基于多传感器集成和数据通讯技术的监测系统， 存在可视性差、 自诊断性能低等 。 建立一个基于物联网和多传感器集成的工程智 能安全预警系统， 包含了整体的几何物理监测预警系统、 设备运行参数状态监测 预警系统、 外部多种影响因子监测预警系统等 ， 并以三维可视化的方式， 实时进 行整体结构变形的自动监测与预警； 实时显示运行设备更新与故障的自动预警与 定位以及外部突发事件及其对工程
43、安全影响的监测预警。瞄准国家对地下空间资源的开发与利用需求，提出高精度地下空间测量参 考框架建立的理论与方法；研制小型低成本智能化地下空间信息移动获取平台； 研究地下空间异构多源数据融合和快速建模算法；建立地下空间信息共享平台， 为地下空间信息的有效利用和管理提供决策支持。主要开展研究高精度地下空间测量参考框架建立的理论与方法。研究在无 GNSS 信号环境下， 如 何利用采用测量机器人配合高精度陀螺经纬仪建立地下控 制网地下空间高精度测量基准， 利用两个以上地下空间入口点 ， 实现地面参考框 架与地下空间测量参考框架统一的理论与方法。77开展小型低成本智能化地下空间信息移动获取平台研制。研制由
44、通用采集 平台、 无轨移动平台、 轨道移动平台和定位系统等模块组成的小型低成本智能化 地下空间信息移动获取平台。 通用平台主要集成跟踪棱镜、 旋转线扫式三维激光 扫描仪、 全景相机、 无线传输模块等 ； 无轨及有轨移动平台主要集成惯性导航单 元（ IMU） 、里程计 、 位移传感器、倾斜传感器等多种传感器；定位系统主要集 成测量机器人及无线传输模块。开展地下空间异构多源数据融合和快速建模算法研究。 研究 ICP-广义 特征- 惯导信息融合稳健序贯配准技术， 实现自动化及高精度配准 ； 研究全景相机与三 维激光扫描仪集成姿态关系的检校方法， 实现洞室三维自动建模和模型纹理的自 动提取；研究融合点
45、云与全景影像数据的棱角特征点测量方法，提高模型精度。 针对地下空间高密度、 海量点云与影像等信息 ， 通过引入空间关系约束， 进行地 下空间信息快速同步建模，研发地下空间信息共享平台。5. 组 织保 障实 验 室 坚 持 “开 放 、 流 动 、 联 合 、 竞 争 ”的 运 行 机 制 ， 已 逐 渐 成 为 我 国 大 地 测 量、 空间物理和固体地球物理等领域科学研究、 学术交流及高层次人才培养的重 要基地。 为了更好地发挥实验室在相关领域科学研究 、 人才培养及国际交流与合 作中的综合优势，具体的保障措施如下：（ 1） 积 极 关 注 国 家 “十 三 五 ”科 技 发 展 战 略 ，
46、 以 满 足 国 家 重 大 需 求 为 导 向 ， 有目的培育国家重大科研项目， 开展国家自然科学基金及省部级项目申报， 重点 培育有潜力的研究方向和技术。同时，重点培养有发展前途的杰出青年学者。（2）营造更加和谐的科研环境，完善各种激励机制，吸引高层次的优秀人 才， 进一步加强科研队伍的团队建设； 通过科研成果奖励制度， 激励研究人员在 相关领域国际知名杂志上发表高水平论文。（3）开放是实验室工作的灵魂，以开放为突破口，进一步加大实验室开放 力度， 吸引国内外杰出人才。 积极参与国际交流与合作， 实现国际间对地球空间 环境的联合探测和国际重大科研项目的合作。78（4）瞄准国家经济和国防建设的发展需求，加强产学研合作，加强行业性 重大关键技术的研究与开发， 促进科技成果的转化 ， 为国家经济和国防建设作出 更大贡献。（5）进一步加强和完善科研平台和基础设施建设，提高现有台站的综合监 测能力， 不断提高实验室的基础和应用基础研究水平 ， 并利用实验室在大地测量、 重力、 空间大地测量等方面的优势， 进一步加强固体地球物理学、 大地测量学及 与其它相关学科之间的交叉融合， 结合全球环境、 气候变化、 能源等热点问题开 展研究，积极拓展实验室主要研究领域的深度和广度。（6）进一步完善实验室的管理体系建设，并争取有关部门加大对实验室的 投入。
