二、國家測繪局GPS服務(wù)體系的建設(shè)
國家測繪局是早引進(jìn)GPS定位技術(shù)，并十分重視將該技術(shù)推向?qū)嵱玫牟块T，在GPS應(yīng)用的諸多領(lǐng)域與環(huán)節(jié)上具有豐富的技術(shù)儲備與理論水平，在注重GPS應(yīng)用的同時也十分注重空間定位基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，向國際發(fā)展方向看齊。在“八五”期間完成了國家高精度GPS空間定位網(wǎng)的布測（818點），國家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測（13萬公里），“九五”期間完成了國家GPS跟蹤站網(wǎng)與數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)，中國地殼觀測網(wǎng)建設(shè)，國家大地水準(zhǔn)面精化，國家垂直形變分析，GPS廣域差分工程性試驗，GPS衛(wèi)星精確定軌，國家2000年重力基本網(wǎng)建設(shè)，有目標(biāo)、有步驟地完善國家框架基礎(chǔ)設(shè)施體系的建設(shè)。這些是空間技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)精確的空間對地觀測系統(tǒng)（GPS+RS）為基礎(chǔ)的工作。由此將逐步構(gòu)建和完善國家測繪局GPS服務(wù)體系的建設(shè)。
1、GPS跟蹤站網(wǎng)建設(shè)
在國家測繪局GPS服務(wù)體系空間定位基礎(chǔ)設(shè)施中，目前已建立了8個GPS跟蹤站，其中4個納入了國際IGS觀測站，同時有5個跟蹤站參加中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測。國家測繪局GPS跟蹤站分布在北京?？诠枮I烏魯木齊西安西寧拉薩武漢。下圖給出我國GPS連續(xù)運行站的分布情況。
通過學(xué)習(xí)美國、德國GPS跟蹤站建設(shè)的經(jīng)驗，并結(jié)合我國的實際情況，擬定了一套建立我國自己的GPS跟蹤站建設(shè)思路。同時考慮到經(jīng)濟(jì)狀況原因，提出了我國GPS跟蹤站的基本構(gòu)成框架：
GPS接收機(jī)及抗干擾天線
自動氣象采集器
通訊設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器、VSAT衛(wèi)星）
計算機(jī)控制設(shè)備
太陽能電池系統(tǒng)
跟蹤站控制、管理軟件
2、GPS數(shù)據(jù)處理分析中心
在北京國家基礎(chǔ)地理信息中心建立了GPS數(shù)據(jù)處理分析中心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、管理和維護(hù)連續(xù)運行的GPS跟蹤站，采集跟蹤站數(shù)據(jù)信息，并對采集的數(shù)據(jù)信息按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，將符合標(biāo)準(zhǔn)的成果在網(wǎng)上公布，滿足精密定位用戶、不同用戶的需求。同時通過數(shù)據(jù)處理偵測GPS衛(wèi)星與跟蹤站形成的框架體系的基準(zhǔn)變化，從而維護(hù)數(shù)據(jù)框架的不斷更新。維護(hù)和建立國家的動態(tài)地心參考框架，進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)處理分析、快速預(yù)報軌道、GPS數(shù)據(jù)產(chǎn)品發(fā)布、定期公告各站運行狀況等。
GPS數(shù)據(jù)處理分析中心作為GPS服務(wù)體系的樞紐，具有較高的數(shù)據(jù)處理和分析能力。目前數(shù)據(jù)中心采用瑞士BERNESE和美國GAMIT軟件作為基本的GPS數(shù)據(jù)處理軟件。這兩種軟件在國際的知名度很高，而且經(jīng)過多年的開發(fā)與改進(jìn)，已經(jīng)形成了具有自身特點的軟件包，加之我國的測繪工作者很早就對這兩種軟件進(jìn)行了培訓(xùn)與研究，對于軟件的掌握程度非常高，因此選擇這兩種軟件非常適合在我國的應(yīng)用。
國家測繪局于1999年頒布了GPS跟蹤站網(wǎng)管理技術(shù)規(guī)定（試運行），GPS跟蹤站管理已經(jīng)進(jìn)入規(guī)范化、自動化、數(shù)據(jù)的下載與上傳都能夠在目前的數(shù)據(jù)通訊鏈路中得到很好的支持，因此在統(tǒng)一的時間內(nèi)可以得到各個跟蹤站傳送到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心通過自身編制的數(shù)據(jù)檢查軟件（主程序基于國際IGS組織提供的數(shù)據(jù)檢查軟件）對GPS原始的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)觀測的時間、數(shù)據(jù)可使用率統(tǒng)計、電離層對于數(shù)據(jù)采集的影響、多路徑效應(yīng)的影響等。
數(shù)據(jù)中心在UNIX工作站上編制了自動化數(shù)據(jù)處理程序，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的預(yù)處理、方案解算功能。出于對數(shù)據(jù)結(jié)果的時間要求，數(shù)據(jù)處理采用了IGS組織的預(yù)報精密星歷，精度較IGS終星歷稍差，但是對于結(jié)果的影響并不明顯，這樣做的好處在于可及時計算出上一天的觀測數(shù)據(jù)，對于將來做我國快速精密軌道的確定工作提供時間上保障?；旧蠀⒄諊H上數(shù)據(jù)處理的思路，主要模塊是數(shù)據(jù)預(yù)處理、電離層模型的確定、對流層模型參數(shù)估計、精密定位及定軌等。我們參考了歐洲定軌中心及瑞士伯爾尼大學(xué)天文學(xué)院對于GPS精密定位和定軌的數(shù)據(jù)處理理念以及國際上流行的數(shù)據(jù)處理方法，建立一套簡便、易使用的數(shù)據(jù)自動處理程序，對于每天國家測繪局8個跟蹤站的數(shù)據(jù)，所需的定位時間大約在1-2小時，定軌時間5-7小時（這與所使用的計算機(jī)的情況有關(guān)）。
3、數(shù)據(jù)通信鏈路
目前國家測繪局GPS服務(wù)體系建設(shè)中，已具有的數(shù)據(jù)通信手段有：
Internet
利用國家基礎(chǔ)地理信息中心專線網(wǎng)，各跟蹤站上傳GPS數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)到北京GPS數(shù)據(jù)處理中心服務(wù)器上。
Telephone
各跟蹤站安裝電話，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)點對點傳輸方式。GPS數(shù)據(jù)處理中心可遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控跟蹤站。
VSAT
目前烏魯木齊、拉薩、武漢、西寧和北京房山跟蹤站安裝了衛(wèi)星通信設(shè)備（VSAT），實現(xiàn)衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)傳輸。
國家測繪局是早引進(jìn)GPS定位技術(shù)，并十分重視將該技術(shù)推向?qū)嵱玫牟块T，在GPS應(yīng)用的諸多領(lǐng)域與環(huán)節(jié)上具有豐富的技術(shù)儲備與理論水平，在注重GPS應(yīng)用的同時也十分注重空間定位基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，向國際發(fā)展方向看齊。在“八五”期間完成了國家高精度GPS空間定位網(wǎng)的布測（818點），國家精密水準(zhǔn)網(wǎng)的復(fù)測（13萬公里），“九五”期間完成了國家GPS跟蹤站網(wǎng)與數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)，中國地殼觀測網(wǎng)建設(shè)，國家大地水準(zhǔn)面精化，國家垂直形變分析，GPS廣域差分工程性試驗，GPS衛(wèi)星精確定軌，國家2000年重力基本網(wǎng)建設(shè)，有目標(biāo)、有步驟地完善國家框架基礎(chǔ)設(shè)施體系的建設(shè)。這些是空間技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)精確的空間對地觀測系統(tǒng)（GPS+RS）為基礎(chǔ)的工作。由此將逐步構(gòu)建和完善國家測繪局GPS服務(wù)體系的建設(shè)。
1、GPS跟蹤站網(wǎng)建設(shè)
在國家測繪局GPS服務(wù)體系空間定位基礎(chǔ)設(shè)施中，目前已建立了8個GPS跟蹤站，其中4個納入了國際IGS觀測站，同時有5個跟蹤站參加中國地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測。國家測繪局GPS跟蹤站分布在北京?？诠枮I烏魯木齊西安西寧拉薩武漢。下圖給出我國GPS連續(xù)運行站的分布情況。
通過學(xué)習(xí)美國、德國GPS跟蹤站建設(shè)的經(jīng)驗，并結(jié)合我國的實際情況，擬定了一套建立我國自己的GPS跟蹤站建設(shè)思路。同時考慮到經(jīng)濟(jì)狀況原因，提出了我國GPS跟蹤站的基本構(gòu)成框架：
GPS接收機(jī)及抗干擾天線
自動氣象采集器
通訊設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器、VSAT衛(wèi)星）
計算機(jī)控制設(shè)備
太陽能電池系統(tǒng)
跟蹤站控制、管理軟件
2、GPS數(shù)據(jù)處理分析中心
在北京國家基礎(chǔ)地理信息中心建立了GPS數(shù)據(jù)處理分析中心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、管理和維護(hù)連續(xù)運行的GPS跟蹤站，采集跟蹤站數(shù)據(jù)信息，并對采集的數(shù)據(jù)信息按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，將符合標(biāo)準(zhǔn)的成果在網(wǎng)上公布，滿足精密定位用戶、不同用戶的需求。同時通過數(shù)據(jù)處理偵測GPS衛(wèi)星與跟蹤站形成的框架體系的基準(zhǔn)變化，從而維護(hù)數(shù)據(jù)框架的不斷更新。維護(hù)和建立國家的動態(tài)地心參考框架，進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)處理分析、快速預(yù)報軌道、GPS數(shù)據(jù)產(chǎn)品發(fā)布、定期公告各站運行狀況等。
GPS數(shù)據(jù)處理分析中心作為GPS服務(wù)體系的樞紐，具有較高的數(shù)據(jù)處理和分析能力。目前數(shù)據(jù)中心采用瑞士BERNESE和美國GAMIT軟件作為基本的GPS數(shù)據(jù)處理軟件。這兩種軟件在國際的知名度很高，而且經(jīng)過多年的開發(fā)與改進(jìn)，已經(jīng)形成了具有自身特點的軟件包，加之我國的測繪工作者很早就對這兩種軟件進(jìn)行了培訓(xùn)與研究，對于軟件的掌握程度非常高，因此選擇這兩種軟件非常適合在我國的應(yīng)用。
國家測繪局于1999年頒布了GPS跟蹤站網(wǎng)管理技術(shù)規(guī)定（試運行），GPS跟蹤站管理已經(jīng)進(jìn)入規(guī)范化、自動化、數(shù)據(jù)的下載與上傳都能夠在目前的數(shù)據(jù)通訊鏈路中得到很好的支持，因此在統(tǒng)一的時間內(nèi)可以得到各個跟蹤站傳送到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心通過自身編制的數(shù)據(jù)檢查軟件（主程序基于國際IGS組織提供的數(shù)據(jù)檢查軟件）對GPS原始的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)觀測的時間、數(shù)據(jù)可使用率統(tǒng)計、電離層對于數(shù)據(jù)采集的影響、多路徑效應(yīng)的影響等。
數(shù)據(jù)中心在UNIX工作站上編制了自動化數(shù)據(jù)處理程序，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的預(yù)處理、方案解算功能。出于對數(shù)據(jù)結(jié)果的時間要求，數(shù)據(jù)處理采用了IGS組織的預(yù)報精密星歷，精度較IGS終星歷稍差，但是對于結(jié)果的影響并不明顯，這樣做的好處在于可及時計算出上一天的觀測數(shù)據(jù)，對于將來做我國快速精密軌道的確定工作提供時間上保障?；旧蠀⒄諊H上數(shù)據(jù)處理的思路，主要模塊是數(shù)據(jù)預(yù)處理、電離層模型的確定、對流層模型參數(shù)估計、精密定位及定軌等。我們參考了歐洲定軌中心及瑞士伯爾尼大學(xué)天文學(xué)院對于GPS精密定位和定軌的數(shù)據(jù)處理理念以及國際上流行的數(shù)據(jù)處理方法，建立一套簡便、易使用的數(shù)據(jù)自動處理程序，對于每天國家測繪局8個跟蹤站的數(shù)據(jù)，所需的定位時間大約在1-2小時，定軌時間5-7小時（這與所使用的計算機(jī)的情況有關(guān)）。
3、數(shù)據(jù)通信鏈路
目前國家測繪局GPS服務(wù)體系建設(shè)中，已具有的數(shù)據(jù)通信手段有：
Internet
利用國家基礎(chǔ)地理信息中心專線網(wǎng)，各跟蹤站上傳GPS數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)到北京GPS數(shù)據(jù)處理中心服務(wù)器上。
Telephone
各跟蹤站安裝電話，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)點對點傳輸方式。GPS數(shù)據(jù)處理中心可遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控跟蹤站。
VSAT
目前烏魯木齊、拉薩、武漢、西寧和北京房山跟蹤站安裝了衛(wèi)星通信設(shè)備（VSAT），實現(xiàn)衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)傳輸。