北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪地理信息服務(wù)的應(yīng)用

趙卉 張新宇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在地理測(cè)繪、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)重要位置，在地理信息測(cè)繪中應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航，有助于促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)性地理信息資源的開發(fā)與應(yīng)用，推動(dòng)地理信息測(cè)繪方式的變革，促進(jìn)我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)升級(jí)。鑒于此，本文將深入探討北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪地理信息服務(wù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：北斗導(dǎo)航系統(tǒng);測(cè)繪地理信息服務(wù);應(yīng)用

1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

1.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概述

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡(jiǎn)稱BDS）是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）和美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并且具備短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r(shí)能力，定位精度為分米、厘米級(jí)別，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。

1.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的特征

1.2.1安全性

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的安全性和可靠性極高，是具備定位準(zhǔn)確，覆蓋率極高，通信能力強(qiáng)，授時(shí)精度高的導(dǎo)航系統(tǒng)。該項(xiàng)系統(tǒng)由我國(guó)國(guó)內(nèi)學(xué)者完整的設(shè)計(jì)，擁有絕對(duì)的控制權(quán)和使用權(quán)，可滿足保證我國(guó)信息安全，避免出現(xiàn)成果外漏的情況。

1.2.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包含授權(quán)式和開放式兩種服務(wù)模式。授權(quán)式服務(wù)獲取數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度、安全性及可靠性相較于開放式服務(wù)性能更好，還可為用戶提供短報(bào)文通信的服務(wù)。開放式服務(wù)的水平和垂直方向定位精度保持在10m，授時(shí)精度保持在20ns。

1.2.3通信功能

測(cè)繪信息的應(yīng)急保障功能是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪地理信息中應(yīng)用的重要組成部分，這一功能對(duì)保障測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性具有重要意義。在實(shí)際應(yīng)用過程中，只有保障測(cè)繪工作人員的通信功能保持良好狀態(tài)才能夠獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，而北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具有強(qiáng)大的雙向通信功能，一次可傳達(dá)120字的信息，工作人員可通過該系統(tǒng)獲得精準(zhǔn)的三維定位數(shù)據(jù)，保證測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

1.2.4坐標(biāo)系統(tǒng)

在過去地理信息測(cè)繪過程中，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作繁瑣，工作量大，耗費(fèi)了很多人力和物力。而北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)可不需轉(zhuǎn)換工作，大大提升了地理信息測(cè)繪工作的進(jìn)度和時(shí)效。

2北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪地理信息中的應(yīng)用

將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于測(cè)繪地理信息上，可大大完善我國(guó)測(cè)繪工作中存在的不足，從而更好地為我國(guó)在地理信息測(cè)繪的發(fā)展提供高質(zhì)量的地理信息數(shù)據(jù)，加快我國(guó)測(cè)繪事業(yè)的進(jìn)步。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)形式如表1所示。

2.1測(cè)繪成果管理中的應(yīng)用

將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在這一環(huán)節(jié)，能有效管理測(cè)繪成果，規(guī)范工作人員行為，提升地理信息測(cè)繪質(zhì)量與效率。而將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于地理信息測(cè)繪成果管理中的依據(jù)是，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有精度高、速度快以及全天候的特點(diǎn)，因此，應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，能省去地籍控制測(cè)量中的通視環(huán)節(jié)，并確保測(cè)繪地位選取的準(zhǔn)確性。依據(jù)《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行地籍調(diào)查時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況將地籍平面控制網(wǎng)劃分為不同等級(jí)，并根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)模，將各等級(jí)地籍平面控制網(wǎng)點(diǎn)作為首級(jí)控制點(diǎn)，確保地籍測(cè)繪工作有序、高效開展。但在利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，可以省去中間一些繁瑣步驟，而只要確保所配備儀器的精度與等級(jí)控制精度相匹配，且控制點(diǎn)位選取符合相關(guān)要求，就能確保地籍控制測(cè)量網(wǎng)精度。

2.2地理信息基準(zhǔn)建設(shè)中的應(yīng)用

從技術(shù)、服務(wù)功能等方面進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS有很大不同，在應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，需要注意以下內(nèi)容：一是確保地理信息測(cè)繪服務(wù)能按照北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的特性進(jìn)行實(shí)施，需要在應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)重新規(guī)定北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的使用范圍與定義，以確保應(yīng)用效果。二是要將應(yīng)用GPS所獲得的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分析研究，尤其是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理方面，確保轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)體系能與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)相適應(yīng)。三是在地理信息測(cè)繪中應(yīng)用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，需要重新構(gòu)建一個(gè)完善精準(zhǔn)的CORS系統(tǒng)，這是為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在實(shí)際范圍內(nèi)的推廣與應(yīng)用奠定前提條件。

2.3測(cè)繪數(shù)據(jù)采集和處理中的應(yīng)用

利用測(cè)繪技術(shù)采集到相關(guān)數(shù)據(jù)后，需要將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)需要重新構(gòu)建一個(gè)完善、全新的測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)體系，而測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的依據(jù)則是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)繪范圍。在完成測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建后，就著手分析、處理測(cè)繪數(shù)據(jù)，其中，數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)精度是重點(diǎn)分析內(nèi)容。在分析過程中，不同等級(jí)的測(cè)量方法會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)精度產(chǎn)生不同影響，為縮小該影響，工作人員需研究不同差分方式下技術(shù)要求的具體指標(biāo)，深入分析測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，并根據(jù)測(cè)繪數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度構(gòu)建出一個(gè)完整、科學(xué)、合理、高效的地理測(cè)繪信息體系。

2.4導(dǎo)航定位中的應(yīng)用

我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)擁有完善的雙向通信功能，因此搭載該系統(tǒng)的設(shè)備具備了低延時(shí)的衛(wèi)星通訊功能，保障在實(shí)際工作中提供完善的位置服務(wù)、定位功能、時(shí)間信息等。在提供此項(xiàng)服務(wù)的同時(shí)，還可根據(jù)客戶要求，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還可滿足運(yùn)動(dòng)情況的規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)分析、授時(shí)精度等方方面面的內(nèi)容，從而滿足定位系統(tǒng)的個(gè)性化和智能化，達(dá)到北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在位置服務(wù)和導(dǎo)航定位方面的應(yīng)用。

2.5信息應(yīng)急處理中的應(yīng)用

信息應(yīng)急處理作為地理信息測(cè)繪工作中的重要組成部分，在個(gè)別條件下，信息測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)受到影響，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可根據(jù)自身的特性從以下幾個(gè)方面保障信息應(yīng)急處理的高效運(yùn)行。在應(yīng)急數(shù)據(jù)獲取方面，需要采用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的時(shí)效性進(jìn)行分析，研究數(shù)據(jù)的精度與地理位置的關(guān)系，通信能力與應(yīng)急數(shù)據(jù)的關(guān)系，對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷修正，形成具有時(shí)效性的位置信息，防止數(shù)據(jù)失真的發(fā)生。在應(yīng)急數(shù)據(jù)提供方面，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲和融合的情況，減少北斗導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)誤判和失誤的情況，提高準(zhǔn)確性。在應(yīng)急數(shù)據(jù)保障方面，根據(jù)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定完備的保障標(biāo)準(zhǔn)，確保回傳數(shù)據(jù)的有效性，推進(jìn)測(cè)繪信息應(yīng)急處理服務(wù)的平穩(wěn)運(yùn)行。

3結(jié)束語

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)使得我們國(guó)家在國(guó)際地位上得到了更大的提高，因?yàn)樗俏覀冏约旱耐耆R(shí)產(chǎn)權(quán)，并且已經(jīng)穩(wěn)定應(yīng)用于廣大的市場(chǎng)。在進(jìn)行地理歸納測(cè)繪等方面，其推動(dòng)了中國(guó)測(cè)繪的服務(wù)方向的標(biāo)準(zhǔn)化。在不久的未來，北斗系統(tǒng)覆蓋于全球化的時(shí)候，我們的服務(wù)領(lǐng)域也將不斷的擴(kuò)張，在國(guó)際地位上或者是世界的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易上都會(huì)得到較高的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]張勇，禹韜，李博淵，高岱.地理信息測(cè)繪服務(wù)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].電子測(cè)試，2019（11）：131-132.

[2]魏穎，丁超營(yíng).北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于測(cè)繪地理信息服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系分析[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2017（24）：12-13.