時間:2013年06月06日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:作者以連續運行衛星定位服務綜合系統(Continuous Operational Reference System,縮寫為CORS)為主要研究對象,對信息化時代下測繪體系的定位與框架結構問題進行了分析和探討。
關鍵詞:信息化,測繪體系,CORS,定位,框架
對于CORS(連續運行衛星定位服務綜合系統)的定義,很多專家都有不一樣的定論和理解,其中較為準確和全面的定義認為CORS是基于現代網絡,同時綜合運用了GNSS定位技術、地球動力學以及現代大地測量等交叉融合所得的產物,不僅僅利用了計算機網絡技術,還包括通信技術、GNSS等共同組成。CORS能夠提供動態連續的空間參考框架、移動定位以及地球動力學參數等系列的服務信息系統,是能夠快速、動態同時又高精度的獲得地理特征和空間數據等現代化的信息基礎設施。
一、數字化測繪體系的發展
數字化測繪技術體系是我國為了實現傳統測繪向數字化測繪技術進行整體轉化或過程中所建立的體系,更是我國測繪體系發展的一個標志性事件之一。它的發展歷程主要包括以下幾個方面:
1.20世紀80年代。此時的重點就是對數字化測繪技術和國產解析測圖的科技攻關,并且最終成功的進行了研制。
2.20世紀90年代。此時的重點就是通過我們全國擁有的八個示范基地的建立,帶動我國數字化測繪體系的發展,對傳統的模擬測圖生產技術體系進行規模地運用國產科技成果實行數字化改造,從而建立起了新的數字化測繪體系,建立了新的生產工藝流程。
3.20世紀90年代末至21世紀初。此時的重點就是國家實施了基礎測繪設施項目的建設,在1999年,國家的基礎測繪設施項目開始啟動,投資了近3億元,歷經五年的時間才完成。通過使用公開招標的方式購進了六千臺測繪專用設備、軟件以及計算機設備,同時按照數字化測繪體系的工藝流程也對其進行了系統集成,同時還建成了國家基礎地理信息的數據生產技術體系、管理服務技術體系、系統數據傳輸網絡,以及航空航天遙感數據的處理體系和系統等四個單項工程所組成的能夠促進基礎地理信息獲得、處理、儲存、管理以及分發應用的現代化的基礎測繪設施。同時還發展了并運用了5S技術的集成應用,既是指對遙感技術、地理信息系統、全球定位系統、數字攝影測量喜用以及專家系統,將5S技術運用到數字化測繪體系之中。國家的關于基礎測繪的設施項目在全國上下的33個測繪單位,而使用相應的技術研究成果也在這33個單位中進行使用,以推進測繪測繪生產的技術改造、產品模式變革以及組織結構的調整等,從根本上實現傳統測繪技術體系向信息化、數字化的測繪技術體系的邁進和跨越。
二、CORS測繪技術的核心內容
CORS系統是由數據通信、參考站、系統數據、用戶應用以及用戶管理中心等各個子系統所組成,各個參考站要通過系統數據與專用的網絡進行連接,實時的進行數據的傳輸,同時由數據中心進行統一的信息獲得、處理、儲存、管理以及分發應用。
對于CORS測繪體系框架的建設,不僅僅要考慮到該體系應用的基礎,同時還包括其運用過程以及最終結果,對該測繪體系框架的建設要綜合考慮,CORS測繪體系的核心內容主要包括以下幾個方面:
1.基準站網。基準站網主要是由范圍內的均勻分布的基準站所構成的,負責對GPS衛星觀測數據的采集,同時將數據傳送到數據處理中心,同時提供較為完好、系統性的檢測服務。
2.數據處理中心。數據的處理中心用來接收各個基準站的數據,并做出相應的處理,形成由多個基準站差分定位用戶的數據,進而組成具有一定格式的數據文件,再將處理好的數據分發給各個用戶。因此,CORS最為核心的單元就是數據處理中心,同時也是實現高精度、動態且實時定位的關鍵所在。數據處理中心連續24小時不間斷的根據每個基準站所采集到的實時的觀測數據在區域內而進行整體式的建模解算,然后能夠自動生成一個相對于流動站點位的虛擬的參考站,參考站包括GPS觀測值信息以及基準站的坐標,并通過現在所擁有的無線數據播發網以及數據通信網絡,向各種所需要的導航和測量的用戶以國際上所通用的格式來提供載波相位、碼相位差分的修正信息,以便于進行實時的解算出流動站的精確位置。
3.數據傳輸系統。數據傳輸系統就是通過光纖專線將各個基準站的數據傳輸到監控分析的中心,數據傳輸系統包括軟件的控制板塊以及數據的傳輸硬件設備。
4.數據播發系統。數據播發系統就是通過網絡、廣播電臺以及移動網絡等多種形式向用戶播發定位導航數據。
5.用戶應用系統。主要是包括事后和快速精密定位系統、網絡型RTK定位系統、監控定位系統以及用戶信息接收系統等等,能夠按照不同應用的要求,分為不同級別的用戶系統,包括米級用戶系統、分米級用戶系統、厘米級用戶系統以及毫米級用戶系統。另外,如果按照不同用戶所需要使用的作用不同,又可以分為高精度用戶、氣象用戶、測繪與工程用戶以及車輛導航與定位用戶等等。
三、建立CORS測繪體系的必要性
CORS即連續運行衛星定位服務綜合系統,是Continuous Operational Reference System的縮寫,是指連續運行的參考站系統能夠被定義為一個或者是若干個連續的、固定運行的GPS參考站,CORS利用了現代的互聯網、數據通信和計算機技術的組成網絡,實時地向不同層次、不同需求、不同類型的用戶主動地提供相關的已經經過檢測的、類型不同的GPS觀測值,以及其他相關的GPS服務項目。
CORS系統是數字通訊技術、計算機網絡技術、衛星定位技術等多種高科技深度且多方位的結晶的產物,。CORS是一個連續運行的參考站系統,同時也是空間數據基礎設施當中最為重要的部分,能夠獲得各類時間信息、空間的為止以及其他相關的動態變化等。通過建立的永久性持續運行的GPS基準站,能夠提供國際上通用的各種形式的基準站站點坐標以及詳細的測量數據,用來滿足各個行業用戶對不同精度定位的要求,滿足用戶為實現實時定位和導航的需求,并且適時地滿足國家現代化信息化管理對交通監控、地籍管理、防災減災、城鄉建設、國土測繪、環境監測以及城市規劃等方面的需求。
四、網絡CORS系統實施中存在的問題和解決建議
CORS的意義就在于它是新一代服務于位置和時間需求的基礎設施,本身可以構成區域和國家新的坐標系的實現載體,成為國家坐標系的地心三維框架。目前CORS建設已成燎原之勢,但是由于缺乏統一規劃,各系統參考站分布不均,影響系統性能和效率,這是其一。其二,各系統獨立運行,系統間存在網絡和服務縫隙。其三,部分系統參考站相互重疊,常常在一個地區有兩個不同單位建立的獨立系統,造成嚴重的資源浪費。其四,缺乏統一的標準和管理,還不能用于建立和維持基于CORS的CGC2000(2008年7月開始,我國已正式啟用CGC2000坐標系作為法定坐標系),因此急需啟動全國性的CORS規劃建設。
基于以上各點,我建議:由各級政府主管測繪的部門成立專門機構建立規范,統一管理CORS的建設和運行。可以通過協議實現互聯互通互操作建立全國聯合CORS網,把符合國家標準的參考站經協商后升級為國家參考站,隨著技術的進步和標準的一致化以及數據共享機制的成熟,實現國家CORS和聯合CORS的最終融合。
五、結語
CORS作為信息化和數字化的產物,應該合理的把握CORS測繪體系的定位和框架,對其加以良好的維護和充分的使用,促進我國數字化測繪體系的發展。
參考文獻
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