8.2.3 国家级科研获奖简介
1.基于3S集成技术的LD2000系列移动道路测量系统(2007年获国家科学技术进步奖二等奖)
该项目以武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室关键技术为核心，由武汉立得空间信息技术发展有限公司开发完成，LD2000移动道路测量系统可在高速移动状态下获取厘米级分辨率三维可视化空间信息，目前已广泛应用于军事测量、城市应急、公用设施普查、智能交通、铁路测量、地理信息服务等领域。
在科学创新方面，该系统研究了基于3S(GPS、RS、GIS)集成处理的关键技术，包括多传感器高精度同步集成和检校、移动近景影像直接地理参考和解析处理技术；研究了将3S集成理论应用于空间地理信息采集、处理、分析、管理和应用的技术规范及标准；解决了陀螺和加速度集成自主定位定姿硬件组合和集成算法问题，打破了发达国家技术封锁，研制出达到国际先进水平、具有自主知识产权MMS产品；提出了基于GPS/INS/MM组合定位定姿理论及算法，解决了车载复杂环境下地面遥感直接地理参考问题；提出了将相机几何畸变、辐射校正及内、外方位元素一体化解算的检校模型；设计了MMS生产体系、技术标准和数据生产技术规范。
在技术经济指标方面，该系统实现了空间定位测量精度优于1m；影像地面分辨率2.5cm；采集速度达160km/h，目前研制的具有完全自主知识产权的移动道路测量系统，并远销韩国、意大利、伊朗、阿联酋，创汇超过150万美元，累计销售收入达14000万元。推动了地理数据采集与更新技术的发展，实现了按需测量的地理信息服务，促进测绘与行业应用的融合以及空间信息服务技术的应用和发展。
目前，MMS在我国国防、测绘、铁路等领域迅速推广应用。国防领域的应用成功打破国外多年技术封锁；集成在铁路机车上的移动测量应用为世界首创。MMS数据产品在交通、铁路、城市普查、数字城市、公安应急等行业信息化部门广泛使用；代表着当今最新地图科技的高分辨率三维影像地图产品将彻底改变传统地图概念，为人们提供更丰富、更直观的地理数据服务。目前已在国内外实现整机销售20套，相关数据产品及软件销售300余套。
2.地球空间数据与空间分析的不确定性原理(2007年国家自然科学奖二等奖)
该奖项针对空间数据与空间分析这一国际学术前沿，以不确定性的产生机制、空间分布规律、表达理论模型、传播机理和质量控制理论为主线，全面、系统地研究了该领域的5个核心基础理论:位置不确定性、属性不确定性、空间关系不确定性、空间分析不确定性、质量控制。在空间数据方面，发现并证明了使用了近四十年的经典ε误差带模型的缺陷，提出了新的误差带理论模型，解决该领域一个国际理论难题，“为现阶段发展奠定了基石”，发现了不规则三角网(TIN)模型的误差分布规律，首次推证了其精度理论公式，实现了从对简单规则DEM到复杂不规则TIN的精度估计的理论进步。在空间分析方面，系统地建立了空间叠置等空间分析不确定理论，完成了不确定性研究从静态描述到动态分析的理论突破，被认为“对该领域不确定性估计作出了极有价值的贡献”。在质量控制理论方面，提出了基于几何和属性约束的空间数据质量控制理论，实现了不确定性理论研究从描述到控制的重要创新。成果已应用于中国《地址数据检查与评价》标准的制定，欧洲、香港、澳门等地及军事空间数据质量控制。
3.我国区域精密高程基准面建立的关键技术及推广应用(2008年获国家科学技术进步奖二等奖)
GPS精密定位可以便捷地获得所测点位的平面位置，但由于缺乏一个具有相应精度和高分辨率的似大地水准面模型，致使由大地高至正常高的转换中精度严重损失。随着空间观测技术的飞速发展以及理论研究的深入，局部重力大地水准面的研究和确定正逐步向厘米级精度和高分辨率的方向发展。厘米级似大地水准面是现代测绘，尤其是空间技术和信息化服务所必需的基本条件。随着城市经济的发展，城市原有的测量基准越来越不能满足社会经济发展的要求，必须利用现代大地测量的高新技术手段，在城市原有的平面坐标和空间坐标的基础上，建立集平面、高程、重力场信息于一体的综合性高精度城市三维控制网，为城市经济建设、领导决策、重大建设工程的顺利进行，以及社会的可持续发展提供高精度、多功能的测绘保障，并充分体现行业测绘的服务职能。
我国1厘米城市大地水准面及高精度三维大地测量基准研究项目是在城市区域建立一个高精度GPS网，同时进行二等水准测量，进而利用市域及毗邻地区的地面和临近海域的重力资料、高分辨率地形数据、卫星测高数据、GPS水准资料和最新地球重力场模型，最终确定出分辨率为2￠302′2￠302，精度达到1cm的高分辨率、高精度的似大地水准面格网数值模型，以便从GPS精密定位所获得的大地高分离求解正常高或海拔高，从而满足该地区经济和科学技术发展的迫切需求。
在核心技术攻关的基础上，通过精心设计和认真细致的实施，我国1厘米城市大地水准面及高精度三维大地测量基准研究项目最终得以高质量地完成。本项目提交的成果不但对原有的平面控制网和高程进行了改造，而且还获得了高精度的地心空间坐标和确定了高精度、高分辨率的似大地水准面模型。提交的GPS定位成果和二等水准高程，将在城市测绘工程中作为大地测量控制起主导作用，提交的2￠302′2￠302似大地水准面成果精度优于±1cm，是我国目前最精确的局部大地水准面，也是国际上最精确的局部大地水准面之一。
目前，该奖项成果已在城市日常测量中得到了推广应用。这些成果可解决野外生产中GPS测量得到的大地高向海拔高精确转换问题，可避免进行常规的水准测量或三角高程测量工作，原先需到野外进行的水准测量工作在此大地水准面确定后在室内即可由GPS测得的大地高转换得到，缩短了工期，节约了投资，减轻了劳动强度，并可保证达到足够的精度，可以满足该地区一般工程施工及1∶500～1∶2000比例尺地形图测量要求。
4.遥感测图业务平台研制及重大工程应用(2009年获国家科学技术进步奖二等奖)
该项目是国家重大测绘科技专项“我国西部地形困难区域航空航天遥感影像快速测图技术与系统”的核心课题之一。遥感测图业务平台是国内第一套完整和先进的高分辨率遥感影像测图系统，系统全部自主研制。针对西部测图工程大规模使用高分辨率遥感影像进行地形图测绘的实际需求，以现代摄影测量与遥感科学技术理论为基础，融合计算机技术和网络通信技术，实现了高分辨率遥感影像在生产中的实际应用，为西部测图工程的顺利开展奠定了坚实基础。该系统的成功研制将在高分辨率遥感数据处理技术集成的测绘技术保障能力建设方面发挥重大作用，进而为国土资源调查、生态环境监测、灾害监测、水力和生物资源开发、快速响应以及国防安全等提供强有力的基础地理信息保障。
5.开放式虚拟地球集成共享平台及重大工程应用(2010年获国家科学技术进步奖二等奖)
以高分辨率遥感影像为特征构建的网络三维虚拟地球既是国家地理信息公共服务的基础平台，又是国防军事指挥系统的信息集成平台，是国家地理信息产业发展与国防信息化建设的核心技术。如何管理覆盖全球多尺度PB级海量地理信息，构建三维虚拟地球，并进行高效传输与实时可视化以及与专业GIS的集成是我国空间信息技术面临的巨大挑战。
该项目研究重点突破多源、多尺度、多时相海量地理信息管理、网络传输、共享集成与可视化的理论、方法与关键技术。创立了全球无缝多级格网递归剖分与异构虚拟地球协同服务理论，提出了时空一体化编码方法，首次建立了时空一体化异构虚拟地球数据模型，使之具有全球无缝多源、多尺度、多时相PB级海量空间数据管理能力和多种虚拟地球数据的整合能力，满足国家级大型空间数据库管理与共享服务的要求；提出广域网、局域网、本机缓存一体化索引机制与协同调度方法，突破大规模用户并发访问海量数据高效检索的瓶颈问题，使P2P环境下的空间数据调度效率提高了110倍；发明了矢量与栅格数据自适应渐进传输方法和静动态结合的多细节层次(LOD)三维模型快速可视化方法，漫游帧率为35帧/秒以上，解决了有限网络带宽条件下海量空间信息与三维城市模型高效传输与实时可视化难题；提出语义导航的分布式空间信息及处理服务注册、发现和聚合方法，实现多种虚拟地球信息整合以及与专业GIS的无缝集成，解决了当前虚拟地球和专业GIS的信息孤岛问题；研制出了具有自主知识产权的开放式虚拟地球集成共享平台软件GeoGlobe，使之不仅具有通用虚拟地球高效管理和浏览全球海量空间数据的能力，而且具有多种异构虚拟地球数据共享、与专用GIS互操作、与网络服务软件聚合等重要创新特色。GeoGlobe成功应用于国家、省、市多级地理信息共享服务系统和军事指挥系统。
自2006年产品发布以来，GeoGlobe在国防、测绘、国土和电力等领域得到广泛应用，建立了100多个应用系统，实现了产业化，直接与间接经济效益3亿多元。基于GeoGlobe建立了目前中国数据量最大的两个国家级地理信息系统:“国家地理信息公共服务系统”和“全国国土资源二次调查空间数据管理与三维可视化系统”，彻底改变了过去我国国家级地理信息系统必须依赖国外软件的局面；获得了重大社会经济效益和军事效益，为建立我国独立自主的地理信息公共服务体系和军事信息系统奠定了坚实的技术基础。
6.时空数据挖掘关键技术与应用(2010年获国家科学技术进步奖二等奖)
时空数据挖掘是解决我国国家信息化进程中面临的数据丰富而知识贫乏的重要关键技术，也是地球空间信息科学研究的热点和难点问题。项目联合多家单位采取产学研相结合方法，集中开展资源环境时空数据同化、整合与挖掘的理论和技术研究及其工程化应用，具有重要的理论和现实意义。
项目围绕时空数据挖掘理论与技术方法开展了创新性研究，是解决国家重大应用工程时空数据挖掘的关键理论方法，发展了时空数据挖掘理论，突破了时空数据同化、整合与挖掘重大关键技术，创建了面向知识提取的时空数据挖掘整合技术体系，提出了面向知识类型的时空数据挖掘技术方法，建立了面向全国资源环境重大应用工程的时空数据挖掘集成技术，研制了资源环境时空数据挖掘系统平台，编制了资源环境数据整合、质量分析与规划系列标准和规范，开展了工程化应用，构建了资源环境时空数据挖掘作业模式和工艺流程。
项目取得了多项创新性研究成果，发展了时空数据挖掘理论和技术方法，发挥了科学研究与工程化应用的优势，成果推广应用效果显著，形成了工程化应用组织管理创新模式，显著提高了时空数据挖掘的实用化和可操作化水平及工作效率，推进了行业科技进步。
7.特大异型工程精密测量与重构技术研究及应用(2010年获国家科学技术进步奖二等奖)
该项目针对特大异型工程体量大的问题，提出了基于城市GPS连续运行跟踪站(CORS)快速“按需建网”的精密控制测量技术，发明了自动高精度三角高程测量技术。针对特大异型工程实时动态测量精度要求高的问题，研制了基于经纬仪(精度±0.02～0.1mm)、全站仪(精度亚毫米级)以及数码相机(相对精度1/12万)为传感器的高精度三维坐标测量系统，打破了国外同类产品的垄断局面。针对特大异型工程质量与安全监控困难的问题，提出了基于地面激光雷达的精密三维重构技术，解决了大型复杂场景多站海量扫描数据重构的国际难题，建模精度优于仪器精度。针对特大异型工程结构复杂的问题，提出了特殊的快速施工放样方法并发明了专用测量装置，突破了特大异型工程施工放样的技术瓶颈，提高作业效率5倍以上，精度达到亚毫米级，制定了相关工法和标准。
研究成果已在国家大剧院、鸟巢、水立方、国家体育馆、首都机场新航站楼、CCTV新址、探月工程50米天线、故宫古建筑大修、北京国贸大厦、武广客运专线、全国地铁建设等多项工程中应用，经济效益达到7亿多元。本项目的研究成功与应用推动了测绘技术进步和行业发展，为北京奥运会、探月工程和故宫古建筑大修等国家重大工程项目作出了突出贡献。
8.测绘基准和空间信息快速获取关键技术及其在灾害应急测绘中的应用(2011年获国家科学技术进步奖二等奖)
该项目提出了现代测绘基准建设的技术方案和实现方法；集成似大地水准面精化、精密单点定位、新一代数字摄影测量等技术，在国内首次建立了不依赖地面控制点的高精度快速摄影测量生产体系；通过汶川和玉树灾区实践，首次在我国建立了应急测绘集成技术体系和测绘信息应急服务系统。成果在全国多个城市、省级现代测绘基准建设中得到广泛应用，并推广用于西部测图、第二次全国土地调查等国家重大专项工程。汶川地震后，利用该项目成果，在不到1个月时间内建立起了现代化测绘基准，而用传统技术手段重建至少需要3年。在玉树地震后，应急测绘保障急需正射影像图，在短短的不到10小时内完成了220平方公里、0.2米分辨率的正射影像制作，应急保障效率较传统作业至少提高了50倍以上。在玉树灾区，用不到一个月的时间，完成了1万多平方公里范围内各种应急专题地图的制作，生产效率较传统作业至少提高了3～5倍以上，满足了灾情评估和重建规划需要。
9.全球卫星导航系统精密定轨定位数据处理理论、方法和软件系统(2011年获国家科学技术进步奖二等奖)
高精度定轨定位是提升卫星导航系统性能及其应用水平的核心技术，是我国相关重大专项、重大科学工程及对地观测卫星计划必须解决的瓶颈问题。本项目系统地研究并发展了全球卫星导航系统的精密定轨、定位理论和方法，研制了我国首个自主知识产权的GNSS精密定轨定位数据处理软件系统(PANDA)，解决了有关多星座、多系统、大规模、大尺度、高动态、高精度以及高时效性GNSS定轨定位数据精密处理的难题。技术指标全面达到国外GIPSY(JPL)、GAMIT(麻省理工学院)、BERNESE(瑞士伯尔尼大学)等著名软件的水平。成果已成功应用于“北斗导航专项”(北斗地基增强系统、北斗性能评估系统)、对地观测卫星计划(我国海洋二号、资源三号卫星)、“陆态网络工程”、中欧伽利略科技合作计划等国家级重大项目，以及十多个省市的精密定位服务系统建设与工程应用，解决了其核心和关键问题。经过不断完善与发展，成为国际GNSS服务组织(IGS)数据分析中心五大数据处理软件之一，应用于业务化数据处理与分析，并被美、德、英、加、澳、荷、日等国的知名研究机构引进，作为其科学研究和研究生培养的基础软件平台，显著提升了我国在这一领域的国际影响力。
10.高精度三维工程环境构建理论、方法及公路勘察设计成套技术(2012年获国家科学技术进步奖二等奖)
该项目首次将多源激光雷达(LiDAR)技术、“GPS+大地水准面模型”精密测定海拔高程技术、海量数据管理技术、三维可视化技术、三维建模技术等现代高新技术进行集成应用研究，突破了基础数据采集、数字高程基准构建、高精度三维工程环境构建、真三维公路智能设计、三维动态参数化建模等一系列关键技术，首次实现了高精度真三维工程环境构建理论和高精度三维工程环境支持下的公路勘察设计成套技术，填补了多项国内外空白，综合技术性能达到了国际领先水平。项目构建了公路勘察设计及建设领域理论、技术和管理三位一体的创新平台。
11.国防交通地理信息系统关键技术及应用(获2012年国家科学技术进步奖一等奖)
这一奖项是自2000年武汉大学合校以来，首次获得的国家科学技术进步奖一等奖(李霖教授名列第4位)，也是测绘学科建设地理信息系统国家重点学科的又一重大标志性成果。此项目以基础地理信息为背景，可以快速获取并有效整合整个国家铁路、公路、水路、航空交通专题信息，以及国防交通多级指挥要素、民用运力动员潜力、交通保障队伍军交业务信息，完全从底层研建了国家级国防交通地理信息平台，为国防交通地理信息的应用提供了丰富的信息支撑和应用手段，对保障信息化条件下快速运送兵员和精确投送装备物资具有重要作用，对我军遂行作战、抢险救灾和处突维稳等多样化军事任务具有战略意义。以李霖教授为核心的团队参与此项目的研制，重点研究了从地理数据到地图表达这一地理信息流动与演化的原理和方法，提出了加快地理空间从数据到图形转化的原理和方法，设计并实验相关地图表达等技术，这些为国防交通信息系统的建设提供了重要的支撑技术。创建了国防交通地理信息空间推理和相互关系动态计算的理论体系，为国防交通地理信息的高效处理提供了技术基础。
主要成果和技术创新包括:
(1)提出的地图工作站体系结构，攻克了无级地图、六阶知识模型、智能避让等关键技术难题，实现了大数据高效无级制图，为国防交通地理信息的制图提供了自动化手段。以地图工作站为核心，建立了国防交通图自动化编绘技术体系，使每幅国防交通图的编绘时间成倍缩短，极大地提高了工作效率。为我军后勤指挥保障提供了统一的图形支撑。
(2)创新了地图跨媒介表达方法，为国防交通地理信息在复杂异构环境下的地图跨媒介高保真显示提供了技术基础；
(3)面向后勤指挥保障，研建了军事交通地理信息、卫星影像、军事标图和多级信息管理与决策指挥等业务系统，显著提升了信息化条件下交通战备综合保障能力。
(4)基于党政宽带红网，优化设计并构建了机密增强型“国防交通信息专网”，形成了上下贯通、左右衔接、军民共用的国防交通地理信息专用网络通道，填补了国内空白。
(5)创建了国防交通地理信息空间推理和相互关系动态计算的理论体系，为国防交通地理信息的高效处理提供了技术基础。
12.全数字化土地资源评价关键技术与工程应用(2012年获国家科学技术进步奖二等奖)
土地资源评价是土地资源管理的核心问题，是实现我国耕地保护与国家粮食安全、土地资源集约利用与可持续发展等国家战略的重要技术保证。全数字化和自动化土地资源评价技术是国土资源信息化建设的中心环节和技术关键。我国土地资源评价技术以定性和人工分析手段为主，数据获取难、周期长，评价处理过程复杂，数字化和自动化程度低是长期困扰我国土地资源评价定量化、规模化、业务化运行的关键技术难题。通过十多年的攻关，成功解决了技术难题，成果广泛应用于全国农用地评价、城镇土地评价、土地适宜性评价、土地退化评价、土地集约利用评价、土地可持续利用评价等土地资源评价重大工程，并在省市县级土地利用总体规划和农村土地整治等方面推广应用。
主要技术创新:
(1)突破了土地资源评价数据一体化快速获取、评价因子空间量化自动表征、自适应建模与系统集成等关键技术，构建了全数字化土地资源评价技术体系。
(2)开发土地评价信息学习系统，实现了计算机技术模拟人工土地资源评价过程，解决了农用地评价、城镇土地评价、土地集约利用评价和土地退化评价等国家重大工程中的关键技术，实现了土地资源评价工作从手工作业模式到全数字化处理模式跨越式发展，促进了土地资源评价行业科技进步。
13.国产民用高分辨率立体测图卫星测绘和应用关键技术(2013年获国家科学技术进步奖一等奖)
立足航天摄影测量的技术前沿，这一奖项研究针对国产遥感卫星难以测图的问题，突破了资源三号卫星从大总体指标设计到几何检校以及立体测图等一系列技术难题，结束了我国卫星难以测图的历史:首次建立了卫星辐射和几何一体化仿真平台，实现了卫星总体技术指标设计的定量化；首次建立了高分辨率光学遥感卫星几何检校场，突破了我国光学卫星几何检校技术难题；首次实现了测绘卫星的高精度事后定姿和定轨，建立了国内最高精度的成像几何模型；自主研制了几何辐射一体化的并行数据处理系统，产品质量首次达到国际领先水平。首次建立了1∶5万精度、覆盖全国的控制点影像库，正射遥感影像生产效率提高了5倍以上。本项目突破了航天摄影测量的一整套核心技术，形成了我国航天光学测绘技术体系，实现了我国1∶5万测绘从依赖国外卫星到使用国产卫星的根本性变革，我国一举成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家。
资源三号卫星测绘的总体精度指标优于法国SPOT5、日本ALOS等国外同类产品，可全面替代国外同类卫星影像产品。本项目实现了国产遥感卫星从难以测图到立体测图的技术跨越，打破了国外对我国的技术垄断和数据垄断。资源三号卫星是测绘强国建设的重要里程碑，卫星测绘关键技术的突破为资源三号卫星工程的顺利实施提供了核心技术，解决了长期困扰我国地理信息获取的瓶颈问题，增强了我国独立获取与处理地理空间信息的能力，开创了我国自主航天测绘的新纪元，是我国测绘行业技术进步的划时代标志。
资源三号卫星的各类产品已经全面应用于测绘、国土、水利、地矿等行业，已分发数据3500万平方公里，涉及400多家单位，已节省外汇上亿美元，应用单位还在迅猛增加。已向30多个国家和地区提供卫星影像产品，国际同行认为资源三号卫星影像质量和精度达到国际同类领先水平。
14.机载多波段多极化干涉SAR测图系统(2013年获国家科学技术进步奖二等奖)
针对我国部分地区利用光学遥感手段无法测图的问题以及发达国家在雷达测图领域的技术封锁，面向西部测图工程、应急测绘、国防安全等国家重大工程和重大战略的应用需求，研制了我国首套自主知识产权“机载多波段多极化干涉SAR测图系统”，建立了SAR测图生产的业务化运行机制，形成了我国SAR测图技术体系。
该奖项研究的主要技术创新体现在:
(1)研制了我国首套自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图数据获取系统，填补了国内空白，整体性能达到国际同类先进水平，打破了发达国家对我国实施的技术封锁。
(2)研发了我国首套SAR测图工作站。它是国内外唯一能够综合利用极化、干涉、立体SAR技术实现测图与解译的SAR数据处理与分析系统，多项关键技术国际领先，结束了我国该领域长期依赖国外软件的历史。
(3)提出了全新的SAR影像距离——共面几何模型，实现了稀少控制点机/星载SAR区域网平差，解决了测绘困难地区控制点获取的难题。
(4)解决了地形复杂区域高精度DEM(Digital Elevation Model)提取、立体协同干涉SAR测图等方面的11项关键技术，促进了我国SAR测图技术进步。
(5)首次制定了1∶5万雷达航摄及机/星载SAR测图等3项行业标准，建立了从SAR数据获取、数据处理与分发到测图生产的完整产业链，填补了我国SAR遥感测图生产的空白，完善了我国遥感测图作业的生产技术体系。
本项目完善了我国测绘技术体系，支撑了国家重大工程和重大战略的实施，经济效益超亿元，社会效益显著。在西部测图工程中，首次完成了世界级测绘困难区域之一的青藏高原与横断山脉22万平方公里的1∶5万地形测图；纳入国家基础测绘体系，进行西南地区1∶1万地形图测图，填补大比例尺基础测绘区域空白；是927(海岛礁测绘)工程唯一中标的SAR测图系统；在全国建立了4大生产基地，装备SAR测图工作站100余套；及时为玉树地震等重大自然灾害提供了应急保障，获党中央、国务院和中央军委表彰；广泛应用于国内外科研教学。
15.武汉大学对地观测与导航技术创新团队(2014年获国家科学技术进步奖创新团队奖)
对地观测与导航技术利用空天地遥感与导航定位手段，实现地球表层自然和人类活动的实时观测，通过数据处理获取有效信息，满足经济建设、国防建设和大众民生的需求。这一奖项是地学领域第一个国家科技进步奖创新团队奖，凝聚了测绘学科老中青三代科学家多年的不懈努力，是测绘学科近十年发展的成果体现。在李德仁、刘经南、龚健雅三位院士带领下，测绘学科不断聚集人才，形成了武汉大学对地观测与导航技术创新团队。团队坚持“国外引进与本土培养相结合，人才培养与人才引进并重；在国家重大基础研究和重大专项研究中培养领军人才；将年轻人放到重大项目攻坚第一线，跨越式培养人才；实行灵活多样的薪酬激励政策和绩效考核方式”的人才成长机制，形成了开放包容、锐意进取、团结协作、追求卓越的团队文化和理论研究、技术创新、产业化应用一体化的团队特色，是地学领域国际最具影响力的团队之一。团队在各方支持下，正通过地球空间信息技术协同创新中心，攻克北斗二代卫星导航定位系统和高分辨率遥感对地观测两个国家重大专项技术难关，服务于智慧中国和智慧城市建设，持续推动我国地球空间信息科学技术发展，努力实现对地观测与导航技术“强军、富国、利民”的目标。作为一个标志性的阶段性成果，武汉大学对地观测与导航技术创新团队获得2014年度国家科技进步奖创新团队奖。
16.“龙计划”中欧合作项目(2014年获国际科学技术合作奖)
测绘遥感信息工程国家重点实验室客座教授、中欧“龙计划”合作项目“地形量测”主题欧方负责人Fabio Rocca教授荣获2013年度中华人民共和国国际科学技术合作奖。该奖项也是武汉大学测绘学科获得的第一个国际科学技术合作奖。
Rocca教授作为雷达遥感领域国际著名学者，其领导的研究小组提出了基于时间序列分析方法的永久散射体雷达干涉测量技术，并引领相关领域的研究至今。2004年以来，Rocca教授与测绘遥感信息工程国家重点实验室李德仁院士、廖明生教授的团队一道开展合作研究和人员培训，致力于雷达干涉测量技术在我国对地观测及地球科学领域的应用与推广，并带动了一批欧洲科学家积极参与到中欧对地观测领域的合作计划中来，为促进相关技术在中国的应用推广起到了重要作用。通过这些合作交流，国家重点实验室的研究团队迅速掌握了相关的核心技术，首次成功利用时间序列欧洲资源卫星SAR数据获取了上海地区1992—2000年毫米级地表沉降速率场。经过持续多年的研究和实地验证后应用于上海市地表沉降监测的业务体系，并在三峡库区滑坡监测和大坝稳定性监测方面均取得了突破性进展，取得了一批国际前沿水平的研究成果。这些成果有力地促进了我国应用星载雷达遥感技术在相关研究领域的深入发展和全面应用，在地形测绘和地质灾害监测等方面均有巨大的社会经济效益。
17.广域实时精密定位关键技术与应用(2014年获国家科学技术进步奖二等奖)
大范围实时高精度定位是全球卫星导航系统(GNSS)应用领域的战略发展方向。普通GNSS定位精度为10m左右，要实现全国范围的广域分米级定位，我国用户还主要依赖于美国和欧洲的增强系统。建立我国自主的高精度卫星导航增强服务系统是国家中长期发展规划中的重要内容，对支撑我国北斗系统应用及位置服务产业发展意义重大、需求迫切。瞄准这一重大需求，实验室创新性地提出了广域与区域(全国/省市)融合、多系统(北斗/GPS/GLONASS)融合、多精度服务(米级/分米级/厘米级)融合的数据处理理论方法，突破了导航实时精密定轨与钟差确定、电离层区域模型精化等难题，建成了覆盖中国区域的广域实时精密定位服务系统，形成了全国范围分米级、重点区域厘米级的定位服务能力，打破了国外垄断，填补了国内空白。项目核心成果被国际卫星导航领域最具权威的学术组织IGS评价为国际前三名。
18.道路路面动态检测关键技术及装备(2015年获国家技术发明奖二等奖)
我国道路交通已由大规模建设阶段迈向大规模养护阶段，由于高端养护技术和装备的匮乏，道路养管普遍实施以“矫正性”为主、“预防性”为辅的养护策略，导致通行质量差、安全隐患大以及使用寿命短等问题。李清泉教授及其团队开展了道路路面动态检测方法研究和系列重大装备研制，突破了多传感器同步、微弱变形信号提取、裂缝自动识别及车辙高精度测量等关键技术难题，研制了具有完全自主知识产权的系列检测装备，在国家交通事业发展中发挥了重要作用，产生了显著的经济和社会效益。
(1)针对道路弯沉动态检测的世界性难题，发明了滚动载荷作用下的路面变形速度测量技术、基于波动周期的检测数据自适应分段算法、微弱变形信号提取方法和基于变形速度的弯沉反演方法，实现了道路弯沉非接触高速检测。
(2)针对路面使用性能指标检测精度差和数据处理效率低的问题，提出检测载体相对姿态的动态测量方法，解决了平整度检测精度受检测速度变化影响大的技术难题，满足国家最高检测精度标准；发明了一种逐步求精的路面裂缝识别方法，将裂缝识别处理效率提高20倍以上。
(3)针对移动检测高精度时空基准建立与维持的难题，实现了检测载体厘米级绝对定位和毫米级相对定位精度；发明了低成本亚微秒级计时装置和多模式传感器同步控制电路，解决了高动态环境下传感器高频海量采样的时间精确传递难题。
(4)发明并研制了具有完全自主知识产权的系列道路检测重大装备，获得“国家重点新产品”称号。发明并研制了唯一适合我国道路环境的激光动态弯沉检测装备，检测速度由传统的1～5公里/小时提升至15～90公里/小时，具有国际领先技术水平，填补国内空白；发明并研制了适合我国各等级公路和市政道路的多种道路综合检测装备，检测速度达到120公里/小时，整体技术水平超过国际同类产品。
获授权发明专利12项，实用新型专利5项，外观专利4项，软件著作权18项，受理发明专利7项，制定国家行业标准2项，近三年新增产值3.54亿元，上缴税收2590万元，在全国30多个省、市、自治区得到广泛应用，检测里程1000多万公里，创造间接经济效益50多亿元。
19.国家数字城市地理空间框架技术体系构建与应用(2015年获国家科学技术进步奖二等奖)
国家数字城市地理空间框架是与国家、省区框架互通，各行业部门专题系统互联的城市信息化基础平台，是数字中国的重要组成。但长期以来，数字城市建设没有突破传统数据型地理空间框架的局限，导致了分建系统孤岛化和空间基底不一，成为信息共享与协同的最大障碍。因此，在国家测绘地理信息局支持下，项目承担单位在2006年开展了数字城市地理空间框架建设试点，通过突破理论技术、平台软件和共享服务等一系列难题，形成了一整套理论与技术体系，并在全国范围内开展了数字城市地理空间框架建设推广，支撑了国土、规划、水利、公安等几十个领域的在线应用，取得了显著的社会经济效益。
项目的主要创新如下:
(1)提出了网络时代地理空间框架公共服务理论，奠定了地理信息在线统一服务的理论基础。
(2)研制出具有自主知识产权的服务型地理信息基础软件，实现了异构地理信息软件多层次混搭。
(3)建立了地理信息公共平台建设体系，解决了地理信息的分布存储、逻辑集中和一站服务，实现了分建系统空间基底的统一。
(4)提出并建立了地理信息公共平台应用体系，解决了不同信息化条件下各种应用的在线统一支撑。
(5)提出并建立了国家数字城市地理空间框架的标准规范体系，实现了框架横向互联、纵向贯通。
20.海量数据驱动的水文多要素监测预报关键技术与应用(2015年获国家科学技术进步奖二等奖)
水文预报在防洪减灾中起着非常重要的作用。由于气候变化和人类活动加剧，水文基本规律发生了深刻的变化，现有水文模型已不能满足社会经济持续发展的需求。径流监测、雷达测雨、DEM和土壤植被、遥感图像等组成的水文多要素大数据日益丰富，研究多要素大数据驱动的新型水文预报技术已成为解决上述难题的必然途径。武汉大学参与的海量数据驱动的水文多要素监测预报关键技术与应用项目，围绕大数据中水文规律挖掘、产汇流理论方法及云平台下实时高效预报技术率先开展研究，发展完善了变化环境下产汇流模拟理论，提出了洪水特征模式与参数地理规律大数据挖掘方法。建立了精细化水文模型与大数据驱动智能实时预报模型。构建了水利卫星遥感监测模型体系和水文预报云平台。研究成果显著提升了我国水文预报科技水平，已应用到国家防总等15个单位，累计减少洪水灾害损失16亿元，取得了巨大的防洪减灾效益。