身长八尺,豹头环眼,燕颔虎须,声若巨雷,势如奔马。姓张,名飞,字翼德。世居涿郡,颇有庄田,卖酒屠猪,专好结交天下豪杰。
身长九尺,髯长二尺;面如重枣,唇若涂脂;丹凤眼,卧蚕眉,相貌堂堂,威风凛凛。后改云长,河东解良人也。
身长七尺,细眼长髯,官拜骑都尉,沛国谯郡人也,姓曹,名 *** ,字孟德。 *** 父曹嵩,本姓夏侯氏,因为中常侍曹腾之养子,故冒姓曹。曹嵩生 *** ,小字阿瞒,一名吉利。
此人乃琅琊阳都人,覆姓诸葛,名亮,字孔明,乃汉司隶校尉诸葛丰之后。其父名珪,字子贡,为泰山郡丞,早卒;亮从其叔玄。玄与荆州刘景升有旧,因往依之,遂家于襄阳。后玄卒,亮与弟诸葛均躬耕于南阳。尝好为《梁父吟》。所居之地有一冈,名卧龙冈,因自号为‘卧龙先生’。孔明身长八尺,面如冠玉,头戴纶巾,身披鹤氅,飘飘然有神仙之概。
孙权生得方颐大口,碧眼紫髯。昔汉使刘琬入吴,见孙家诸昆仲,因语人曰:“吾遍观孙氏兄弟,虽各才气秀达,然皆禄祚不终。惟仲谋形貌奇伟,骨格非常,乃大贵之表,又享高寿,众皆不及也。”
(摘自《三国演义》)森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨
王照利、黄生、张敏中、马胜利
(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)
本文发表于<陕西林业科技>2005 No1 P27-29,55
摘要:
目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。
关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理
DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORY
Wang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli
(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)
Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion The complete steps of image processing for forest inventory are given
Key words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing
前言
卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。
2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到25米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。
1.SPOT5卫星遥感数据特点
SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角987o ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。
2.SPOT5数据的处理方法和过程
SPOT5数据处理工作流程:
21 遥感数据的订购
订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。
根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。
22 基础数据准备
大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。
将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在03毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:25万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。
对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。
23几何正射校正
正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。
以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。
24 辐射校正
用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。
25 波段组合
根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。
26 影像数据融合
对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将25米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。
像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:
27遥感影像地图
将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。
3 结果和讨论
31 几何精度
利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和25万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。
32 波段选择
对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。
33 融合效果
融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。
参考文献
1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4
2.赵英时《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京,200188-90
3.北京视宝卫星图像有限公司《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70
4.Christine Pohl Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,51-52
21世纪遥感与GIS的发展
来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79
21世纪遥感与GIS的发展
李德仁
(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)
摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。
关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测
中图法分类号:P208;P2379
随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。
1 遥感技术的主要发展趋势
11 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)
从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。
卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的062m,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。
12 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制
确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。
美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。
法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。
13 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化
从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。
14 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化
利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。
自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。
15 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用
“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。
“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。
16 全定量化遥感方法将走向实用
从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。
2 GIS技术的主要发展趋势
21 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2]
GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。
22 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化
在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。
23 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识
GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。
24 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互 *** 作的研究及地学信息服务事业
随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互 *** 作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互 *** 作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互 *** 作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。
目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。
25 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系
笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全、保密及技术服务标准以及元数据标准等;(3)地球空间信息的时空变化理论,包括时空变化发现的方法和对时空变化特征的和规律的研究;(4)地球空间信息的认知,主要通过各目标各要素的位置、结构形态、相互关联等从静态上的形态分析、发生上的成因分析、动态上的过程分析、演化上的力学分析以及时态上的演化分析达到对地球空间的客观认知;(5)地球空间信息的不确定性,包括类型的不确定性、空间位置的不确定性、空间关系的不确定性、逻辑的不一致性和信息的不完备性;(6)地球空间信息的解译与反演,包括定性解译和定量反演,贯穿在信息获取、信息处理和认知过程中;(7)地球空间信息的表达与可视化,涉及到空间数据库多分辨率表示、数字地图自动综合、图形可视化、动态仿真和虚拟现实等。目前,这些方面的研究对建立完备的理论尚嫌不足,需要在今后加强这方面的基础研究。
关于遥感与GIS的集成,涉及到GPS和通信技术的集成,本文未作具体讨论,其具体内容可参见文献[4—6]。
3 结语
遥感与GIS在20世纪出现,在21世纪不仅将形成自身的理论体系和技术体系,而且将形成天地一体化的空间信息服务产业,为国民经济建设、国家安全、社会可持续发展和提高人民生活质量做出愈来愈大的贡献。
参考文献:
[1] Li D R, Sui H G Automatic Change Detection of Geospatial Data from Imagery The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2002,34(II):245—251
[2] 龚健雅 地理信息系统基础 北京:科学出版社,2001
[3] 邸凯昌 空间数据发掘与知识发现(第一版) 武汉:武汉大学出版社,2000 182
[4] 李德仁,关泽群 空间信息系统的集成与实现(第一版) 武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000 244
[5] 李德仁,李清泉 论地球空间信息技术与通信技术的集成 武汉大学学报(信息科学版),2001,26(1):1—7
[6] 李德甘宁 - 个人档案
个人资料 性别 男
籍贯 [益州]巴郡临江 [今重庆忠县]
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官至 折冲将军 西陵太守
家族资料 父亲 未知
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▓孙权:“孟德有张辽,孤有兴霸,足相敌也。” 《江表传》
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▓陈寿:陈寿评曰:凡此诸将,皆江表之虎臣,孙氏之所厚待也。 《三国志·蜀书六》
▓孙权:甘兴霸虽粗豪,有不如人意时,然其较略大丈夫也。 《三国志·吴书六》
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母亲 未知
配偶 孙策之女孙氏
兄弟姐妹 陆瑁
子女 陆抗
相关人物 孙策 孙权 吕蒙 刘备 阚泽 诸葛亮 关羽 诸葛瑾 曹休
曾效力过的势力 吴
陆逊 - 简明历史传记
陆逊字伯言,本名议,吴郡吴人也。世江东大族。少孤,为从祖康纲纪门户。年二十一,历东西曹令史,海昌屯田都尉,领县事。年旱,开仓济民,督农桑。讨会稽山越贼帅潘临、鄱阳尤突,所向皆服,拜定威校尉。权配逊策女,数访世务,逊议以 “平山寇叛,取精锐。”权纳其策。由虚势伏兵,破丹杨费栈,安内患,得精卒数万。建安二十四年,蒙称疾瞒关羽,逊代献骄兵计,军暗渡取荆州,除抚边华亭侯。败詹晏、屈陈凤。破房陵邓辅、南乡郭睦,诱降文布。迁镇西将军,封娄侯。陆逊论治荆州“拔人才、未亲疏。”权纳之。黄武元年,拜大都督、假节。督军五万西陵拒刘,伐谋分兵相机而动。火攻,备军尽殁;伏兵,逊逸待劳。加拜辅国将军,领荆州牧,改封江陵侯。吴蜀合,捆以外逊主之,权留玺于逊自裁度。皖县破曹休,缴获从辎重。黄龙元年,拜上大将军、右都护。辅太子。京外上疏:“宽刑罚、忘过记功,以成王业。阻权偏师取夷州。”公孙渊背盟,权欲征,逊陈弊利“志行万里者,不中道辍;图四海,匪怀细害大。乞息六师,定中夏。”权纳焉。嘉禾五年,逊协诸葛瑾攻襄阳。信韩扁为敌虏。逊佯攻暗退兵,袭江夏附者众。陷魏江夏太守逯式解边害。嘉禾六年,平吴遽乱,定三郡。逊忧吕壹弄权,陈曲直于权。年少丰,开仓济民。逊善赌人,昔言以诸葛恪、暨艳、杨竺终败丧,果应。赤乌七年,代顾雍为丞相。陈 “太子正统,藩正有别,当彼此得所,上下获安。”叩头流血。权不纳,又累遣使责逊,逊愤恚卒,年六十三。孙休时,谥昭侯。
陆逊 - 简明演义传记
陆逊字伯言,身长八尺、面如美玉,娶孙策之女为妻。赤壁鏖战,陆逊军抵蕲黄界,太史和兵袭曹 *** ;合肥会战,太史受困张辽计,陆逊援兵救大将。图荆州,陆逊献骄兵计。夺九郡,吕蒙白衣渡江;丢全局,关羽身首异地。报兄仇,刘备兵伐东吴。守江口书生拜大将,战夷陵烧营七百里;八阵图都督死复还,黄七年伏兵破曹休。蜀汉二次伐魏,陆逊虚相应;诸葛五出祁山,江夏屯重兵。无功而返。
陆逊的历史评价
▓孙权:此诚长者之事,顾人不能为耳。 《三国志·吴书十三》
▓吕蒙:陆逊意思深长,才堪负重,观其规虑,终可大任。 《三国志·吴书十三》
▓刘备:吾乃为逊所折辱,岂非天邪! 《三国志·吴书十三》
▓孙桓:前实怨不见救,定至今日,乃知调度自有方耳。 《三国志·吴书十三》
▓诸葛瑾:伯言多智略,其当有以。 《三国志·吴书十三》
▓曹丕:彼有人焉,未可图也。 《三国志·吴书二》
▓孙权:孤与君分义特异,荣戚实同,来表云不敢随众容身苟免,此实甘心所望於君也。 《三国志·吴书二》
▓步骘:丞相顾雍、上大将军陆逊、太常潘浚,忧深责重,志在谒诚,夙夜兢兢,寝食不宁,念欲安国利民,建久长之计,可谓心膂股肱,社稷之臣矣。 《三国志·吴书七》
▓孙权:伯言常长於计校,恐此一事小短也。 《三国志·吴书七》
▓孙权:公瑾雄烈,胆略兼人,遂破孟德,开拓荆州,邈焉难继,君今继之。 《三国志·吴书九》
▓陈寿:刘备天下称雄,一世所惮,陆逊春秋方壮,威名未著,摧而克之,罔不如志。予既奇逊之谋略,又叹权之识才,所以济大事也。及逊忠诚恳至,忧国亡身,庶几社稷之臣矣。 《三国志·吴书十三》
▓陈寿:逊虽身在外,乃心於国。 《三国志·吴书十三》
▓陈寿:邵字孝则,博览书传,好乐人伦。少与舅陆绩齐名,而陆逊、张敦、卜静等皆亚焉。 《三国志·吴书七》
▓傅子:孙策为人明果独断,勇盖天下,以父坚战死,少而合其兵将以报雠,转斗千里,尽有江南之地,诛其名豪,威行邻国。及权继其业,有张子布以为腹心,有陆议、诸葛瑾、步骘以为股肱,有吕范、朱然以为爪牙,分任授职,乘间伺隙,兵不妄动,故战少败而江南安。 《傅子》
▓傅子:孙策为人明果独断,勇盖天下,以父坚战死,少而合其兵将以报雠,转斗千里,尽有江南之地,诛其名豪,威行邻国。及权继其业,有张子布以为腹心,有陆议、诸葛瑾、步骘以为股肱,有吕范、朱然以为爪牙,分任授职,乘间伺隙,兵不妄动,故战少败而江南安。 《傅子》
▓吴书:权嘉逊功德,欲殊显之,虽为上将军列侯,犹欲令历本州举命,乃使扬州牧吕范就辟别驾从事,举茂才。 《吴书》
▓徐众评:雍不以吕壹见毁之故,而和颜悦色,诚长者矣。然开引其意,问所欲道,此非也。壹奸险乱法,毁伤忠贤,吴国寒心,自太子登、陆逊已下,切谏不能得,是以潘浚欲因会手剑之,以除国患,疾恶忠主,义形於色,而今乃发起令言。若壹称枉邪,不申理,则非录狱本旨;若承辞而奏之,吴主傥以敬丞相所言,而复原宥,伯言、承明不当悲慨哉! 《三国志·吴书七》
▓陆机:我大皇帝,以奇踪袭於逸轨,睿心发乎令图,从政咨於故实,播宪稽乎遗风,而加之以笃固,申之以节俭,畴咨俊茂,好谋善断,东帛旅於丘园,旌命交于涂巷。故豪彦寻声而响臻,志士希光而影骛,异人辐辏,猛士如林。於是张昭为师傅,周瑜、陆公、鲁肃、吕蒙之畴入为腹心,出作股肱。 《辨亡论》
▓陆机:汉王亦冯帝王之号,率巴、汉之民,乘危骋变,结垒千里,志报关羽之败,图收湘西之地。而我陆公亦挫之西陵,覆师败绩,困而后济,绝命永安。续以灞须之寇,临川摧锐,蓬笼之战,孑轮不反。由是二邦之将,丧气摧锋,势衄财匮,而吴藐然坐乘其弊,故魏人请好,汉氏乞盟,遂跻天号,鼎峙而立。西屠庸蜀之郊,北裂淮汉之涘,东苞百越之地,南括群蛮之表。於是讲八代之礼,搜三王之乐,告类上帝,拱揖群后。虎臣毅卒,循江而守,长戟劲铩,望飙而奋。庶尹尽规於上,四民展业于下,化协殊裔,风衍遐圻。乃俾一介行人,抚巡外域,臣象逸骏,扰於外闲,明珠玮宝,辉於内府,珍瑰重迹而至,奇玩应响而赴,輶轩骋於南荒,冲輣息於朔野,齐民免干戈之患,戎马无晨服之虞,而帝业固矣。 《辨亡论》
▓陆机:吴、蜀唇齿之国,蜀灭则吴亡,理则然矣,夫蜀盖籓援之与国,而非吴人之存亡也。何则?其郊境之接,重山积险,陆无长毂之径;川�厄流迅,水有惊波之艰。虽有锐师百万,启行不过千夫;轴舻千里,前驱不过百舰。故刘氏之伐,陆公喻之长�,其势然也。 《辨亡论》
▓裴松之:逊虑孙权以退,魏得专力於己,既能张拓形势,使敌不敢犯,方舟顺流,无复怵惕矣,何为复潜遣诸将,奄袭小县,致令市人骇奔,自相伤害?俘馘千人,未足损魏,徒使无辜之民横罹荼酷,与诸葛渭滨之师,何其殊哉!用兵之道既违,失律之凶宜应,其祚无三世,及孙而灭,岂此之馀殃哉! 《三国志·吴书十三》
吕蒙 - 个人档案
个人资料 性别 男
籍贯 [豫州]汝南富陂 [今安徽阜南]
容貌 未有相关记载
官至 左护军 虎威将军 南郡太守 孱陵候
家族资料 父亲 未知
母亲 未知
配偶 未知
兄弟姐妹 暂无相关资料
子女 暂无相关资料
相关人物 孙权 周瑜 鲁肃 陆逊 甘宁 关羽 吕霸
曾效力过的势力 吴
吕蒙 - 简明历史传记
吕蒙,字子明,汝南富陂人,三国时东吴名将。少年时依附姊夫邓当,随孙策为将。以胆气称,累封别部司马。孙权统事后,渐受重用,从破黄祖作先登,封横野中郎将。从围曹仁于南郡,并于濡须数御曹军,屡献奇计,累功拜庐江太守。在军旅之时,亦发愤读书,深为孙权、鲁肃所倚赖。后进占荆南三郡,计擒郝普,于合淝战奋勇抵抗魏军追袭,以功除左护军、虎威将军。又后上代鲁肃守陆口,设计袭取荆州,击败蜀汉名将关羽,拜南郡太守,封孱陵侯,受勋殊隆。然而旋即得病,不治而薨,享年四十二岁。
吕蒙 - 简明演义传记
吕蒙,字子明,汝南富陂人,三国时东吴名将。于孙权广纳人才时投到东吴麾下,从破黄祖,吕蒙奋勇先登,亲斩敌将陈就。后于濡须口从拒曹 *** ,吕蒙独具战略眼光,力排众论,卒破取皖城太守朱光。后来吕蒙接任鲁肃之职,镇守陆口,其名声之响,连向来骄矜的关羽也不敢有所轻忽。为了成功袭取荆州,吕蒙连同孙权、陆逊一起筹略,设伏用奇,击败关羽,擒其父子,立下大功。但在君臣庆功之时,吕蒙却因被关羽阴魂索命而死。
吕蒙的历史评价
鲁肃曰:「吕子明(吕蒙字),吾不知卿才略所及乃至于此也。」《三国志 吴书九 吕蒙传》
鲁肃曰:「吾谓大弟(吕蒙)但有武略耳,至于今者,学识英博,非复吴下阿蒙。」《三国志 吴书九 吕蒙传裴注引江表传》
孙权曰:「人长而进益,如吕蒙、蒋钦,盖不可及也。富贵荣显,更能折节好学,耽悦书传,轻财尚义,所行可迹,并作国士,不亦休乎!」《三国志 吴书九 吕蒙传裴注引江表传》
孙权曰:「子明(吕蒙字)少时,孤谓不辞剧易,果敢有胆而已;及身长大,学问开益,筹略奇至,可以次于公瑾(周瑜字),但言议英发不及之耳。图取关羽,胜于子敬(鲁肃字)。」《三国志 吴书九 吕蒙传》
陈寿评曰:「吕蒙勇而有谋断,识军计,谲郝普,禽关羽,最其妙者。初虽轻果妄杀,终于克己,有国士之量,岂徒武将而已乎!」《三国志 吴书九 周瑜鲁肃吕蒙传》
周瑜 - 个人档案
个人资料 性别 男
籍贯 [扬州]庐江舒城 [今安徽舒城]
容貌 有姿貌
官至 领南郡太守行偏将军
家族资料 父亲 周异
母亲 未知
配偶 小乔
兄弟姐妹 暂无相关资料
子女 周循 周胤
相关人物 孙策 孙权 鲁肃
曾效力过的势力 吴
周瑜 - 简明历史传记
周瑜自幼与孙策交好,孙策于袁术麾下初崛起时曾随之扫荡江东。后来回去镇守丹阳。袁术心慕周瑜的才干,欲聘周瑜为将,但是周瑜以袁术难成大事而拒绝。其后设法投奔孙策,为中郎将,孙策相待甚厚,又同时迎娶有「国色」之称的二乔,成为连襟。孙策遇刺身亡后,周瑜与张昭一起共同辅佐孙权,为中护军,执掌军政大事。赤壁大战期间,力主拒曹,而指挥全军在乌林迎击曹军取得胜利。赤壁大战之后,周瑜谏议孙权将刘备安抚在吴郡,以美女和玩物消磨其意志,但孙权未采纳。孙权后来采纳周瑜的谏议,拟出兵攻取蜀地,消灭张鲁,然后消灭曹 *** ,周瑜在江陵进行军事准备时死于巴陵,时年三十六岁。孙权曾为其素服吊丧。周瑜性情开朗,气度宽宏,深得维恩显着。精通乐律,即使在醉酒时也能听出音律的错误。
周瑜 - 简明演义传记
周瑜自幼与孙策交好,孙策于袁术麾下初崛起时曾随之扫荡江东。后来回去镇守丹阳。袁术心慕周瑜的才干,欲聘周瑜为将,但是周瑜以袁术难成大事而拒绝。其后设法投奔孙策,为中郎将,孙策相待甚厚,又同时迎娶有「国色」之称的二乔,成为连襟。孙策遇刺后,临终嘱咐孙权:「外事不决,可问周瑜。」,周瑜奔丧还吴与张昭一起共同辅佐孙权,并且举荐鲁肃等人,执掌军政大事。赤壁大战之前自鄱阳赶回力主拒曹,后于群英会戏蒋干、怒打黄盖行使离间计、最后指挥全军在赤壁袭击曹军取得胜利,并取得副都督程普的拜服与信任。赤壁大战之后,下南郡与曹仁相持,中箭负伤,与诸葛亮较计赛谋,定下假涂灭虢等计策,最后终于死于巴陵,时年三十六岁。死前上书举荐鲁肃代其位,孙权为其素服吊丧。
周瑜的历史评价
◆三国志陈寿曰:「性度恢廓,大率为得人……曹公乘汉相之资,挟天子而扫群桀……于时议者莫不疑贰。周瑜、鲁肃建独断之明,出众人之表,实奇才也。」
◆孙权与陆逊曰:「公瑾雄烈,胆略兼人,遂破孟德,开拓荆州,邈焉难继,君今继之。……子明……学问开益,筹略奇至,可以次于公瑾,但言议英发不及之耳。」
◆诸葛瑾、步骘连名上疏曰:「臣窃以瑜昔见宠任,入作心膂,出为爪牙,衔命出征,身当矢石,尽节用命,视死如归,故能摧曹 *** 于乌林,走曹仁于郢都,扬国威德,华夏是震,蠢尔蛮荆,莫不宾服,虽周之方叔,汉之信、布,诚无以尚也。」
◆时人谣曰:「曲有误,周郎顾。」
◆孙权谓公卿曰:「孤非周公瑾,不帝矣。」
◆蒋干称瑜曰:「雅量高致,非言辞所闲。」
◆刘备间曰:「公瑾文武筹略,万人之英,顾其器量广大,恐不久为人臣耳。」
太史慈 - 个人档案
个人资料 性别 男
籍贯 [青州]东莱黄县 [今山东龙口]
容貌 身长七尺七寸,美须髯
官至 建昌都尉
家族资料 父亲 未知
母亲 未知
配偶 未知
兄弟姐妹 暂无相关资料
子女 太史亨
相关人物 孙策
曾效力过的势力 吴 刘繇
太史慈 - 简明历史传记
三国时东吴名将。猿臂善射。少年时受郡命劫州章,表现果断,因而知名于世。曾于辽东避难,后助北海相孔融对抗黄巾管亥,善用勇略,为孔融联结平原相刘备,击溃贼众,声名更噪。其后归同郡扬州刺史刘繇,与孙策鏖战,共相抗衡。后刘繇败死,孙策擒获太史慈,策慕其高义,求为其将,慈慨然许诺。太史慈更替孙策招谕刘繇残军归顺,守言应诺,恪遵信义,始终如一,弭息诽论。刘表从子刘磐,十分骁勇,数度作寇于艾、西安诸县;孙策分海昏、建昌作六县,以太史慈为建昌都尉,督诸将兼治海昏,共拒刘磐。后孙权以太史慈能克制刘磐,委以南方大事。慈于建安十一年卒,享年四十一岁。
太史慈 - 简明演义传记
三国时东吴名将。以孝、信、义见称。其时黄巾贼管亥围困北海,太史慈助北海相孔融对抗暴寇,善用勇略,为孔融联结平原相刘备,击溃贼众,声名大噪。其后归同郡扬州刺史刘繇,于神亭独领一将向斗孙策等十三骑,更支身与孙策大战,奋勇莫当。后刘繇败死,孙策擒获太史慈,策慕其高义,求为其将,慈慨然许诺。太史慈更替孙策招谕刘繇残军归顺,守言应诺,恪遵信义,始终如一,弭息诽论。自此太史慈便成为孙家大将,孙策在时,太史慈助其扫荡江东;后孙权领事,同样重视慈。「群英会」上,周瑜付剑与慈为监酒;赤壁战中,孙权用慈为大将先锋。后于合肥城中中伏,为魏将张辽所遣弓弩兵射至重伤,回营发遗世之言,不治身死,寿止四十一岁。
太史慈的历史评价
陈寿评曰:太史慈信义笃烈,有古人之分。
郝昭 - 个人档案
个人资料 性别 男
籍贯 [并州]太原 [今太原市西南]
容貌 雄壮
官至 杂号将军
家族资料 父亲 未知
母亲 未知
配偶 未知
兄弟姐妹 暂无相关资料
子女 暂无相关资料
相关人物 曹睿 诸葛亮 靳详
曾效力过的势力 魏
郝昭 - 简明历史传记
郝昭字伯道,太原人,为人雄壮,少入军为部曲督,以累战功授杂号将军,守河西十余年,民夷畏服。太和元年平西平麹英反,亮出祁山围陈仓,昭固守。亮使昭乡人靳详说降,昭厉绝之。亮强攻昭二十余日,不能拔。明帝嘉其守,赐爵列侯。会病亡。
郝昭 - 简明演义传记
郝昭镇守河西多年,经司马懿荐举守陈仓,迁镇西将军。诸葛亮大军近逼陈仓,使靳详说降,昭厉绝归降。诸葛亮强攻陈仓,郝昭以三千兵挡孔明三十万大军二十余日,不能前进。后来郝昭病死,诸葛才攻破陈仓。汉朝末年,黄巾为乱,天下群雄并起,诸候割据。
曹 *** ,字孟德。看其名,其 *** 行,如孔孟之德。人说,此子"治世之豪杰,乱世之奸雄"。
为了争夺华北,他与四世三公、粮多将广的袁绍,进行了一场著名的官渡之战。这一战成就了曹 *** 的北方魏国霸业。
当他挥兵南下,要一举扫除刘备、孙权,在赤壁鏊兵之际,与群臣夜宴,曹公诗兴大发,挥搠赋诗,“对酒当歌,人生几何”,此诗你可以背诵矣。
天不助其功,刘备、孙权联军火烧赤壁,曹军残败而归。(此役之败皆怨刘备之军师诸葛亮、孙权之元帅周瑜,此二子,皆智谋之士,后来周瑜妒嫉诸葛亮之能,三番谋杀而未能得逞,有了“既生瑜何生亮”之叹。)
其子曹丕废汉而登上皇位,建立魏国。
另一子曹植为建安七子之一,曾为兄所逼而赋七步诗,“煮豆燃豆箕,豆在釜中泣,本是同根生,相煎何太急”。
刘备,字玄德。
此人为备善之人,有玄思,喜怒不形于色,有德行,人却说其天下是哭来的。
此人有皇家血统,世称刘皇叔。当他与关羽、张飞桃园三结义,要破黄巾开创帝业之时,却是贩屦小儿,卖草鞋的。
关羽,字云长。曾在战败之时归顺曹 *** (曹为汉相,权势归曹),他却说降汉不降曹。世称忠义之士,为了寻找故主刘备,过五关,斩六将。斩杀曹家六员大将。
张飞,字翼德。在长坂桥,挺着丈二长矛,圆睁凤眼,怒喝而吓退曹军。
刘备曾说,吾有孔明,如鱼之得水也。诸葛亮,字孔明。刘备厮杀半生而不得志,后在隆中三顾茅庐,请得诸葛亮出山辅佐后,而唾手夺得东川西川,而建立蜀国,从而三分天下。
关羽大意失荆洲,刘备要为其盟弟关羽报仇,向东吴孙权兴师问罪,却被东吴书生陆逊火烧连营七百里。蜀国元气大伤,刘备托孤于阿斗。诸葛亮辅佐阿斗,人却说扶不起的阿斗。世人也说,才高阿斗,位高而无才者莫如阿斗矣。
诸葛亮留下了著名的出师表,他鞠躬尽瘁,一心收复汉室,七出祁山北伐,皆在魏将司马懿的对垒下未得寸士。
司马懿之子司马昭,有句俗话,“司马昭之心,路人皆知”。司马昭篡魏而有晋,晋兵南征,蜀、吴皆亡,三国归一统矣。
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