國(guó)家測(cè)繪局GPS服務(wù)體系建設(shè)與應(yīng)用(一)

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空間技術(shù)中,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)目前已基本取代了無(wú)線電導(dǎo)航、天文測(cè)量、傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)而成為人類活動(dòng)中普遍采用的導(dǎo)航定位技術(shù),并在精度、實(shí)時(shí)性、全天候等方面對(duì)這一領(lǐng)域產(chǎn)生了革命性的影響。
    由于GPS的全球性、全天候、高精度、實(shí)時(shí)等性能,已廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面。目前的需求更向多學(xué)科技術(shù)融合、提高GPS使用可靠性、經(jīng)濟(jì)性、快速、高精度方向發(fā)展,充分使用GPS技術(shù)仍是國(guó)家和廣大用戶的迫切要求。目前以至近幾年廣大用戶的需求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
    1、GPS技術(shù)與其他信息源相集成應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)、港口碼頭信息調(diào)度管理系統(tǒng),以及困難特殊行業(yè)的調(diào)度系統(tǒng)等方面,如GPS技術(shù)與GIS技術(shù)、汔車電子技術(shù)等結(jié)合形成的車輛自主導(dǎo)航系統(tǒng)、集裝箱管理系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)等。
    2、GPS技術(shù)應(yīng)用與衛(wèi)星通信也有著密切關(guān)系,特別是GPS差分及完備性服務(wù)信息通過(guò)數(shù)字廣播衛(wèi)星,可傳送到各地移動(dòng)用戶,包括荒漠地區(qū)的廣大用戶是提高使用效益和可靠性的必要措施,也是特殊用戶監(jiān)控、救生的良好方式。
    3、GPS技術(shù)的高時(shí)空分辨率的數(shù)據(jù)在測(cè)繪、地震監(jiān)測(cè)、大氣物理探測(cè)、地球引力場(chǎng)探測(cè)、工程監(jiān)測(cè)等方面有發(fā)展的前景。
    4、對(duì)于實(shí)時(shí)用戶來(lái)說(shuō),迫切需要解決使用GPS技術(shù)時(shí)的完備性問(wèn)題。
    5、對(duì)于測(cè)量用戶迫切需要解決統(tǒng)一的基準(zhǔn),將空間定位參考系統(tǒng)一致性或方便、合理轉(zhuǎn)換問(wèn)題。
    一、GPS服務(wù)體系建設(shè)內(nèi)容
    面對(duì)GPS如此廣泛的應(yīng)用,為了使廣大用戶能夠長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)、有效地利用GPS資源,規(guī)范GPS的應(yīng)用和開(kāi)發(fā),需要系統(tǒng)地建立GPS多功能綜合服務(wù)體系。由此構(gòu)建的系統(tǒng)直接服務(wù)于各行各業(yè)的用戶,滿足他們多領(lǐng)域、多用途、多機(jī)型的毫米級(jí)、厘米級(jí)、分米級(jí)乃至米級(jí)、十米級(jí)、數(shù)十米級(jí)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、快速、事后、動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的需要。用戶范圍將不斷擴(kuò)大:
     地球動(dòng)力學(xué)、大地測(cè)量、工程測(cè)量、地球物理資源勘探、氣象學(xué)、空間物理學(xué);
    城市測(cè)繪管理、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、地籍管理;
     GIS、RS、航空攝影、智能化交通、機(jī)器人、車輛自主導(dǎo)航、船舶導(dǎo)航、航空導(dǎo)航、航天測(cè)控、星載導(dǎo)航;
    緊急救護(hù)、安全保障、監(jiān)控報(bào)警;
    情報(bào)監(jiān)測(cè)、大壩監(jiān)測(cè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)飛防、林業(yè)資源監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi);
    精確授時(shí)、電力系統(tǒng)定時(shí)同步、個(gè)人通信、個(gè)人計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、手表、旅游等等等。
    GPS多功能綜合服務(wù)體系的建設(shè)主要包括三方面內(nèi)容:
    1、建立GPS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站
    “九五”期間,國(guó)家測(cè)繪局、中科院、交通部、中國(guó)地震局和總參測(cè)繪局等部門已經(jīng)建立了分布全國(guó)的30多個(gè)GPS連續(xù)跟蹤站,在管理上、技術(shù)上已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),但也存在設(shè)備老化、管理技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不同一、部門分割等問(wèn)題。
    GPS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站建設(shè)應(yīng)該著眼于滿足未來(lái)5~10年的科研、生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的要求。數(shù)據(jù)成果共享,并且具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),采用多種數(shù)據(jù)通信鏈路;基準(zhǔn)站網(wǎng)要基本覆蓋全國(guó),分布密度可略有不同,涵蓋我國(guó)各主要大中城市并兼顧地殼塊體,既供科學(xué)研究需要,又能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的優(yōu)先使用,從而形成滿足多部門、多領(lǐng)域、多用途的高精度、全天候、實(shí)時(shí)、穩(wěn)定運(yùn)行的GPS多功能服務(wù)體系的基礎(chǔ)框架設(shè)施。
    2、建立GPS數(shù)據(jù)處理分析中心
    GPS數(shù)據(jù)處理分析中心主要接收各基準(zhǔn)站的觀測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理,獲得滿足不同用戶需要的數(shù)據(jù)信息和成果。GPS數(shù)據(jù)處理分析中心主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)維護(hù)軟件的研究與更新,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件研制與更新,系統(tǒng)服務(wù)軟件的研究、更新與推廣,系統(tǒng)運(yùn)作模式的更新、升級(jí)研究與實(shí)用化,應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和數(shù)據(jù)結(jié)果分析,提供數(shù)據(jù)信息和導(dǎo)航定位服務(wù),并參與全球的地學(xué)等領(lǐng)域的國(guó)際合作。GPS數(shù)據(jù)處理分析中心必須建立相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)等,具有推動(dòng)和促進(jìn)區(qū)域性的用戶對(duì)精密定位、快速和實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航的要求,及時(shí)滿足國(guó)土測(cè)繪、城市規(guī)劃建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)、陸空交通監(jiān)控等現(xiàn)代信息化管理的需要。同時(shí)根據(jù)需要,處理和分析全國(guó)的基準(zhǔn)站數(shù)據(jù),完成特定業(yè)務(wù)(如地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、電離層監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、災(zāi)害性氣候預(yù)報(bào)等)。