全球測圖技術發展

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

全球測圖技術發展

■劉睿 董名博 羅輝

（61206部隊遼寧大連116023）

中國發展迅速，GDP已經躍居世界第二。"一帶一路"戰略需要空間信息的支撐。本文通過對全球測圖的必要性的闡述，對開展全球測圖的主要瓶頸進行談論，以及全球測圖關鍵技術的發展。

全球測圖 一帶一路

1 全球測圖的必要性

中國是已經發展中的大國，而且GDP已經到了世界第二。我們需要拓展我們的空間，都需要電子信息方面的保障。但是一直以來由于測繪制約，基本上沒有海外的信息。所以我們的信息是非常缺乏的。對國家應急的事情，包括全球救援、全球運輸等，我們都非常被動，缺乏高精尖的技術。而現在提出了新的“一帶一路”的戰略，這個戰略，首先要建立起“一帶一路”的基礎設施，要建立其整個龍頭的發展，但是我們用什么來支撐這個建設?我們對“一帶一路”，我們首先優先要啟動我們的空間信息來支撐。所以對全球空間信息的需求是非常迫切的。

在國際上一些主要的發達國家，實際上他們對空間信息的采集以及處理，都做了很多年了。我們知道，美國應該說全球的數據都非常重要，我們知道主要的1米以上全球數據都有。從谷歌上看到，都是0.45米以上正射影像產品，而90米分辨率全球DEM。日本跟美國合作也生產了全球30米分辨率DEM。德國在近幾年發布了全球15米分辨率DEM，而中國幾乎是過百的。

我們以前問題最大的，因為做全球只能靠衛星，現在雖然分辨率高了，但精度還是不夠，而且我們不能派人到外面去。測量是非常敏感的，我們也不可能派大量的人出去，包括投入很大，周期也很長。

2 開展全球測圖的主要瓶頸

要開展全球測圖的主要瓶頸有哪些?

一是數據源，我國現有的衛星遙感，應該說光學最近幾年發展很快，現在基本上可以來支撐這個事。但是我們國家離遙感還有很大的差距，如果要做，我們只能跟國外的數據來做;

二是全球測圖時空基準。我們都知道在國內做的時候，我們高精的是靠水準，把這個高層基準，有人直接做。如果我們到國外去，我們的高層基準怎么弄?如果是平面基準可以用縣里面的，像導航數據，包括GPS、北斗數據直接定位。高層技術怎么弄?

三是全球測圖需要的地面接收站和定位場。雖然我們有很多的衛星，但是這地面接收站和定位場是不夠的。

四是精度全球測圖的技術系統。我們生產國內的數字地圖產品，能不能完全用于國外的。

五是產品形式和技術標準是否需要改革。我們中國在全球如果做了6%、7%做了幾十年，如果做全球，這是多大一個量?這都需要我們認真思考和解決的問題。

從上面這些點具體來看：

一是測繪地理信息數據源，就是我們的資源三號衛星和天繪一號奠定了比較好的基礎。還有高分一號、高分二號、高分九號這些數據，都應該說對全球測圖已經提供了一種可能。還有一個，高分計劃1：1萬立體測圖衛星參數與發射計劃。

二是全球測圖參考基準。如果直接用CGCS2000，這個沒有問題。但是如果需要高程基準的，這個時候用什么方法?現在國際上有兩個全球通過衛星，一個是美國的，一個是歐洲的。中國是直接用這兩個，它是通過全球重力衛星做出來的。因為重力衛星的數據是公開的，我們能不能用他重力衛星的數據，自己建立自己一個，像我們CGCS2000一樣的動力基準，這是需要研究解決的。

三是全球測圖需要的地面接收站和定標場。現在最大的瓶頸，因為不像美國，美國在國際商有幾十個定位接收站，我國只有少量的該接收站，這些接收站需要從國外以后再進入到中國回訪，這樣耽誤時間，影響效率。另外很多實時的數據，轉一圈大概100分鐘。所以如果要做全球測圖，一定要想辦法能夠跟國際合作，到外面去建站，或者是跟人家合作建站。但是由于我國限制了外交各方面政治的原因，這個困難也是非常大的。全球布局定標場非常重要，現在國內定標場有哪些?性質又如何?我們又如何到國外進行檢驗，這也是我們需要面臨和解決的問題。

四是全球測圖技術系統與關鍵技術。目前我們做1：10000、1：50000，主要的是可以用的。但有幾個關鍵技術：

（1）高精度定位技術

①基于全球地面定標場網絡場網，不需要人出去，能得到高精度滿足我們要求的幾何位置的產品。這個時候需要一個全球定標場網，這是需要解決的。

②基于多星、多時相數據的全球聯合平差技術。

（2）數據快速生產技術

基于匹配點云的DEM高效高精度生成技術。

多層次海量空間數據快速計算技術。有效整合，能夠快速計算。

（3）開源矢量數據的快速整合技術

3 全球測圖關鍵技術的進展。

下面概述一下重點的全球測圖關鍵技術的光學遙感衛星的進展。要用于無控制的全球測圖，要解決它高精度幾何定位的問題。從誤差分析語指標設備、定標與見證、衛星地面數據處理等。

解決這幾個問題：

（1）天地一體化指標設計定量化。就是每一項應該達到什么樣的精度，它的穩定度，特別是我們提出了要做接收機，然后各種穩定的相機，整個進行了全質量的控制。大家也都知道，資源三號的數據是非常不錯的，也獲得了國家科技進步的一等獎。我想當時在整個設計過程中，大家費了很大的精力，這包括：

①相機結構誤差分析語設計。

②軌道與姿態誤差分析語設備。目前采用了軌道誤差為線元素誤差的方法，做了數據處理，能夠使GPS達到5厘米。

（2）時間同步誤差分析與設計。目前來說，我們的同步精度較低。

（3）貫徹條件誤差分析與設計。當然大家知道立體條件最好的是45度角，所以我們現在設計了它的角落，是22%多。所以從設計上來說，把這個工作已經提高到，應該說在測繪衛星里面是比較極致的一個參數了。

4 總結

走出去的國家戰略，特別是“一帶一路”戰略實施迫切需要全球地理空間信息的支撐;資源三號等立體測圖衛星以及高精度測圖技術的突破口為我國開展境外測圖奠定了一定的基礎，但是如果要把工程拿下來，還有很多的工作需要做。當然要做全球，我想我們又需要時間，但是這個事情作為中國一個大國，必須要去做。

P228.4[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-364-1