国家测绘基准管理服务系统建设

国家测绘基准管理服务系统作为"国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程"成果产出的关键环节,通过建设一个国家测绘基准数据中心,搭建了4个业务系统,具备了先进的测绘基准数据管理与处理功能,提升了现代测绘基准成果服务能力;实现了对360个新建和改造GNSS连续运行基准站的数据监控、汇集、管理、交换;实现了GNSS大地控制点、水准及重力数据汇集、管理;实现了每天处理2 000个GNSS连续运行站、大规模GNSS大地控制网的整体平差能力和地心坐标框架的综合分析能力;建设了具备多用户并发访问的Web、FTP网络服务与信息发布的共享服务业务系统。此外,还实现了我国范围内高精度卫星导航增强应用服务。国家测绘基准管理服务系统的成果精度与国际上几大IGS分中心相当。     

国家现代测绘基准建设与服务

国家现代测绘基准建设是国家测绘地理信息局"十二五"期间重大基础设施建设工程,通过国家GNSS连续运行基准站网、国家GNSS大地控制点、国家高程控制网、国家重力基准点以及基准管理服务系统等工程建设,初步实现了实现了我国现代测绘基准的维持和服务能力,为我国现代测绘基准自身建设打下了坚实基础,满足现阶段国家经济建设的需要。本文简要介绍了工程的建设规模,总结了工程的建设特点,提出了工程成果的内容和服务模式,并对我国测绘基准的建设与完善提出了展望。     

空间基准数据转换系统设计与实现

面对我国对境外地理信息建设需求以及国内外测绘基准不一致问题,提出通过建设空间基准数据转换系统解决全球地理信息资源基准一致性的难题.通过收集不同国家的基准数据,首先建立空间基准数据库,该库收集了全球200多个国家和地区556个坐标系统和1194条坐标转换参数;再通过分析和研究各国空间基准框架差异性,建立空间基准数据转换系统,初步实现大地基准和高程基准的统一,为境外地理信息资源统一到我国法定基准框架提供技术支持;最终建立以我国2000国家大地坐标系(CGCS2000)及1985国家高程基准为标准的,包含多国多地区多空间(高程)参考的,转换存储体系和安全高效的空间基准数据转换系统,初步满足经济发展对基准统一的需求.     

辽宁省卫星导航定位基准站开展坐标框架解算和精度检测

<正>卫星导航定位连续运行基准站是建立和维持区域高精度、动态、地心、三维坐标参考框架的现代基础设施,是测绘基准体系和地理空间基础框架的核心。目前,辽宁省卫星导航定位基准站系统(LNCORS)已经成为辽宁省区域坐标框架维持的主要基础设施,该系统由68个永久性参考站和1个省级数据与控制中心组成,利用网络通讯技术,向省内授权用户实时提供厘米级差分定位服务,为辽宁省的基础测绘、地理国情监测、国土资源调查、城市规划建设等应用提供统一的空间数据参考框架,为社会大众提供高精度位置信息服务;该系统也可准确地监测到电离层、对流     

基于ZJCORS的网络RTK技术的土地勘测定界测量中的应用

正一、ZJCORS系统简介浙江省连续运行卫星定位综合服务系统(ZJCORS),是由浙江省测绘与地理信息局组织建设的浙江省现代化测绘基准体系基础设施,ZJCORS由浙江省内省级基准站、地市级基准站、海洋基准站、地震基准站和江苏、福建两地共享基准站组成。ZJCORS旨在浙江省域内建立一个高精度、高时空分辨率、高效率、高覆盖率的全球导航卫星系统综合信息服务网,将GPS这一高新技术     

区域重力场相对基准的建立

针对地震系统各区域重力网的现状,提出了一种在没有绝对重力测量资料的情况下,利用网区多年积累的观测资料,建立区域重力场相对基准的方法。实验证明,采用该方法建立的区域重力场相对基准,精度优于５０ｎｍ·ｓ－２,不仅有利于地震重力前兆信息的提取,而且能优化和评定区域重力网的质量,标定和检测重力仪参数及其变化。     

国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程绝对重力观测

介绍了2013~2014年使用A10/028和FG5/214两台绝对重力仪在国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程中绝对重力观测的情况,并对观测结果进行分析。结果显示,两台绝对重力仪观测结果精度及较差都在5 μGal以内,满足高精度重力基准建设的技术要求;A10/028具有一定的野外观测适应性,FG5/214对重力细微变化信号的捕获具有优势,两台绝对重力仪同期观测对于提高观测结果的可靠性和准确度具有积极的作用。     

利用EGM2008位模型计算中国高程基准与大地水准面间的垂直偏差

高程基准面相对于大地水准面的垂直偏差是区域高程基准转换和全球高程基准统一的基础数据.利用最新发布的EGM2008地球重力场模型和中国均匀分布的936个GPS水准点数据计算得出中国青岛大港验潮站的重力位为62 636 852.85±0.07 m2/s2,进而得到中国1985高程基准相对大地水准面的垂直偏差为0.32 m.     

利用EGM2008位模型计算中国高程基准与大地水准面间的垂直偏差

高程基准面相对于大地水准面的垂直偏差是区域高程基准转换和全球高程基准统一的基础数据。利用最新发布的EGM2008地球重力场模型和中国均匀分布的936个GPS水准点数据计算得出中国青岛大港验潮站的重力位为62 636 852.85±0.07 m2/s2,进而得到中国1985高程基准相对大地水准面的垂直偏差为0.32m。     

国家重力基准点建设及精度评定

基于我国现有重力基准现状,提出加密我国重力基准的建设思路。利用国家GNSS连续运行基准站内布设的重力基准点,在我国大陆加密布测50个绝对重力点,提高我国重力基准点的分布密度。分别利用FG5和A10两台高精度绝对重力仪设备进行观测比对,获得100点次的高精度绝对重力成果;分析比较了两台设备观测的重力成果的精度统计,验证了A10观测的重力成果可基本满足高精度绝对重力观测。本工程建设的绝对重力成果可满足石油、天然气物探、地质勘探等对国家高精度重力基准点的使用需求。     

Kalman滤波在GPS/BDS组合伪距差分定位中的应用

随着各国卫星导航系统的蓬勃发展,单一的GPS系统时代正逐步转变为多系统并存且兼容的全球性卫星导航系统(GNSS)时代。相比于单一卫星导航系统,多系统组合将显著增加可视卫星数目、改善卫星空间几何结构,多系统组合导航定位将是必然的发展趋势。滤波算法是减小GNSS定位随机误差的重要方法,利用非线性滤波方法可消除多种随机误差,从而提高导航定位精度。该文实现了基于Kalman滤波的GPS/BDS组合的伪距差分定位,并将其与最小二乘方法进行比较。实验结果表明:基于Kalman滤波的GPS/BDS伪距差分的定位精度能达到分米级,在差分定位解算过程中,多卫星系统伪距差分精度明显优于单卫星系统伪距差分精度,Kalman滤波解算的精度明显优于最小二乘解算的精度。     

EOP预报误差对自主定轨结果影响分析

对地球定向参数的预报误差变化趋势和地球定向参数预报误差对自主定轨生成星历影响及由此给定位产生的影响的分析结果表明：地球定向参数预报误差对长期（110天）自主定轨轨道的径向误差和卫星钟差几乎没有影响,主要影响水平方向（切向和法向）误差,并且这种影响呈现一定的周期性,由此给定位带来的误差影响主要在东西方向和南北方向。     

基于Bayes理论的星间链路自主定轨误差评估方法

针对导航星座自主运行期间因缺乏外部基准而导致自主定轨结果不能得到有效评估的问题,提出一种基于Bayes理论的自主定轨结果评估方法。一方面充分考虑定轨误差的先验统计特性,以提供先验位置基准;另一方面以卡尔曼滤波中定轨协方差的迹作为定轨URE的表征量,解决了自主定轨中对定轨误差没有观测信息的问题。利用自主定轨的仿真数据对该方法进行验证,结果表明,对于单颗卫星,在24 d内,由该方法得到的URE估计误差不超过±0.5 m,验证了该方法的可行性。     

煤炭地质勘查中共伴生矿产资源的综合勘查研究——以内蒙古地区煤田中共伴生的锗、稼等矿床为例

煤炭地质勘查揭露的含煤岩系中共伴生有金属矿产资源、非金属矿产资源和能源资源,加强含煤岩系中共伴生矿产资源的勘查可为国民经济建设提供更多的矿产资源具有重要现实意义和经济价值。如何在煤炭地质勘查中加强共伴生矿产资源的勘查与研究。文中列举了内蒙古自治区乌兰图与煤层共生锗矿床,锗品位平均244×10~(-6),锗金属量1 805 t;内蒙古自治区准格尔煤田与煤层共伴生镓矿床,镓平均品位44.8×10~(-6),保有镓金属量6.3×10~4t,预测锗金属量8.57×10~5t,该煤层还富集稀土元素,其平均含量为255×10~(-4)。内蒙古自治区近几年在鄂尔多斯东胜煤田含煤岩系下中侏罗统延安组的煤炭地质勘查中发现并勘查了一处世界级铀矿床,从而改变了我国铀矿资源状况。因此,在煤炭地质勘查中极需加强含煤岩系中共伴生矿产资源的勘查与研究,并就此问题提出了若干建设性的意见。     

一种顾及GNSS系统间偏差的伪距单点定位方法

对系统间偏差的成分和影响因素进行分析,发现各项改正后残余误差对系统间偏差估值的影响可归结为与卫星编号和广播星历更新相关。提出一种新的顾及参与解算卫星构成的系统间偏差估计方案,新方案能够在仅有4颗多模GNSS卫星可见时提供可靠的位置服务。     

内蒙古自治区人居环境综合适宜性评价及空间优化

科学评价区域人居环境适宜性,是开展国土空间开发适宜性评价的前提,对提高区域资源环境承载能力,促进人与自然和谐发展至关重要。本文以内蒙古自治区为案例,基于栅格尺度从自然与人文2个方面对人居环境适宜性进行评价;将适宜性因子作为城乡建设用地扩展的限制条件,采用MCR模型对城乡建设用地进行模拟,提出区域人居环境空间优化方案,主要结论有：水文与气候条件对内蒙古自治区人居环境的整体限制作用较强;内蒙古自治区人居环境临界适宜与不适宜区占比最高,达到52.8%;高度适宜区占比最低为9%,主要分布在前套平原及西辽河平原,全区人居环境适宜性水平整体偏低。内蒙古自治区城乡建设用地人居环境比较适宜与高度适宜区占绝对优势,适宜比例超过73%,从适宜性空间分布来看,南部整体优于北部,东部整体优于西部,地带性特征明显。内蒙古自治区城乡人居环境不适宜与临界适宜主要表现为自然条件不适宜及对自然保护区的不合理占用。内蒙古自治区城乡建设用地模拟结果显示远期呼包地区一体化连片趋势明显,内蒙古自治区可逐步形成以呼包鄂都市区、赤通都市区为主体,以文化特色鲜明、公共设施完善的中心城镇及中心乡村为依托,以人居环境不适宜区为间隔,城乡融合的人居环境空间格局。     

基于全球MGEX数据的北斗导航星座精密轨道确定

利用全球分布的MGEX站观测数据,使用"两步法"以双差方式对北斗卫星进行精密定轨。主要研究北斗卫星轨道确定的处理策略,重点分析轨道确定的流程,并通过实验评价了3种不同类型轨道的精度。结果显示,MEO和IGSO卫星的定轨内符合精度优于0.2m,其中径向优于10cm,外符合精度优于30cm;GEO(以C05号为例)卫星外符合精度优于0.7m,且径向优于10cm。     

一种基于伪逆平差理论的导航星座整网定轨方法

针对分布式单星自主定轨存在的次优解及滤波易发散等问题,结合整网伪逆平差理论和航天器轨道动力学定轨理论,提出一种导航星座整网自主定轨方法。讨论卫星网与大地自由网平差方法的区别,结合伪逆平差和卫星动力学定轨方法,建立导航星座整网自主定轨方法,并给出整网定轨基本流程,最后以典型Walker星座为例进行整网自主定轨仿真验证。结果表明,在初始位置误差1 m、星间测量噪声0.1 m、不考虑钟差的条件下,星座自主运行5 d,每颗卫星的定轨误差均小于0.8 m,星座平均定轨误差小于0.5 m,验证了该方法的有效性。     

北斗卫星在轨原子钟稳定性分析

使用IGS MEGX发布的北斗卫星精密钟差数据,利用哈达玛方差公式对目前所有在轨健康北斗卫星钟的稳定性进行分析。结果表明,北斗卫星钟在1 a的跨度内比较稳定;其300 s稳定性量级为10-13,但是各颗卫星并不完全相同;北斗卫星钟与GPS卫星钟的稳定性对比显示,北斗卫星钟稳定性介于GPSⅡR-M与GPSⅡF上搭载的铷钟之间。     

30年来蒙古国和内蒙古的LUCC区域分异

本文以欧空局300m土地覆盖数据集为基础,参考20世纪70年代至2005年2期蒙古高原遥感影像,建立20世纪70年代、2005年2期土地利用及动态数据库,结合土地利用变化数量模型,分析了蒙古国与内蒙古的土地利用类型转换情况。对比分析蒙古国和内蒙古近30年来的土地利用变化强度及各地类间的转移变化,揭示2个区域的LUCC分异规律,并对土地变化的驱动力进行分析。结果显示:在自然条件及人类扰动共同作用下,蒙古国及内蒙古均表现出草地面积逐年减少,草地退化趋势明显;裸地面积不断增加,沙漠化现象严重;农田及城镇建设用地面积持续增长;水域面积呈现衰减;未利用地是其他各种土地利用类型增加的主要来源;由于人类扰动差异,蒙古国林地面积略有减少,内蒙古林地面积大幅增加。气候干暖化、人口增长,政策及社会经济发展等是驱动蒙古高原土地利用变化的主要因素。