国内在线地图服务应用现状分析与评价

通过定性、定量分析等方法从功能、实用性、开放性等角度对国内主流地图服务进行了横向对比分析;通过调查问卷方式,从用户角度,对主流地图服务存在的功能单一、精度较低、更新速度慢等问题进行总结和评价;提出了提高定位精度、增强地图现势性、提高API兼容性、公众参与及智能查询等优化建议,为用户选择地图服务提供了基本参考。     

虚拟格网化的BDS/GPS位置差分方法研究

针对普通用户终端定位精度无法满足特定场景的精度需求,基于局域CORS网并融合数据,生成位置改正数以修正终端位置,提高公众定位精度。经过开发服务端与终端软件进行大量测试,分析了格网生成配置的最优方案,并且进行虚拟格网实时位置差分外符合性测试。试验证明,虚拟格网位置差分能够提高普通终端定位精度,能够为公众提供平面RMS小于3 m的位置服务。     

GPS动态监测形变信息提取技术

采用GPS技术对矿区地表移动进行动态监测,针对长距离差分动态定位精度受多因素残余误差的影响,利用主成分分析法(PCA)进行空间滤波,分离区域站点相关的共模误差,以提高坐标序列精度。为进一步分析矿区地表移动受多源影响,采用解决盲信号分离问题的独立分量分析法(ICA),提取各测站形变信息。通过实例与仿真分析,结果表明,利用PCA空间滤波可提高3个分量坐标序列精度分别为46.1%,71.0%及36.8%;基于特征矩阵联合似对角化算法(JADE)进行ICA分解,能够实现各测站形变信息的提取。     

利用星基差分获取精确WGS84起算坐标

介绍了OmniStar星基差分服务的工作原理及其特点,通过测试数据验证其定位精度的稳定性和收敛速度。通过长时段定位结果与IGS联测数据的对比,分析了OmniSTAR星基差分静态定位精度状况和收敛时间,讨论了利用这种技术在物探测量中获取精确WGS84起算坐标的可行性。     

星差分GPS接收机精度测试与在地形测绘方面的应用探索

星差分(星基差分)GPS接收机SF2050G使用NAVCOM公司在全球建立的StarFire系统,可在全球范围内使用无自架基站实时差分服务,标称可得到WGS-84坐标系下分米级的定位精度,为将该仪器应用于控制测量中,对4台仪器进行了一个工作日测试,采集数据40个,分析测试数据得出了该机型机器在本工作日内的精度,将仪器应用于地理国情普查项目内蒙古部分测区的像控作业,与已知控制点坐标对比得出该仪器的精度,并对该仪器未来的应用方法与方向做出了一定的探索性设想。     

GPS手机的差分定位系统研究

提高GPS手机的定位精度具有很广阔的应用前景,本文研究GPS手机的实时定位差分系统的设计和实现方法。该系统采用基准站广播位置差分值、移动站实时处理的差分GPS方案,其主要优点是定位精度高、改正速度快、设备简单、操作方便;分析了位置差分GPS的定位误差,给出了测量结果。理论分析和测试结果都表明,该系统的差分定位精度比手机GPS直接定位相对提高31m左右,定位误差达4m左右,能够满足相关领域测量精度要求。     

实景地图测量坐标精度问题的原因分析

在实景地图测量过程中不可避免会遇到测量坐标精度问题,通过对同一目标点往返测量获取坐标的对比分析,发现坐标差值较大。通过对测量数据错误现象及原因的分析,利用调帧的方法将测量数据进行修改,达到了减少往返测量坐标差的目的,提高实景地图测量的精度。     

DGPS在资源环境遥感中的应用方法研究

为了能够利用较低配置的GPS设备，方便有效地完成与资源环境遥感有关的地物定位测量任务，利用伪距DGPS设备进行了如下试验研究：基站参考坐标对定位精度的影响，基于大地测量三角控制点和WGS84到北京54坐标系转换模型进行基站参考坐标差分测量导算的方法和精度，在导算出的控制点处建立基站进行试验区样地定位测量的方法及所能达到的精度，试验结果表明，在具备测区至少一个三角控制点和坐标转换参数条件下，可以采用首先从已恬三角点导算出一个位于方便位置处的点的大地坐标，然后在该点所能达到的在当地坐标系中的相对定位精度远远小于一个像元大小，可以推广应用到资源环境遥感的各个应用领域，在不具备基站参考坐标和坐标系转换参数的条件下，可以基于差分测量结果之图形要素绝对位置图形转换到已经和当地坐标系配准的遥感影上去，采用这种办法，在差分处理时不用考虑基站的精确WGS84地心参考坐标，也不用考虑坐标系的转换参数，利用其站单点绝对定位结果作为参考坐标进行差分就可，可以节省不少人力和物力，试验研究及结论为如何利用较低配置的伪距DGPS设备，简捷，快速，精确地完成资源环境遥感领域地物定位测量任务提供了有益参考。     

互联网地图间坐标转换方法研究

互联网地图的蓬勃发展为地理数据共享提供了可能。但是根据国家相关规定,互联网地图需要进行加密,而各产品地图间加密方式有所区别,所以互联网地图的数据共享需要解决坐标系统不一致的问题。据此,研究了互联网地图间坐标转换方法,针对互联网地图的加密特点提出在不同区域分别利用多项式拟合模型坐标转换的方法。以"天地图"和百度地图为例,比较了一阶多项式和二阶多项式两种坐标转换模型的均方根误差,本方法精度能达到6m,为在线地理信息数据采集提供了坐标转换方法参考。     

4种在线PPP服务系统定位精度分析

系统比较了APPS、CSRS-PPP、GAPS、magicGNSS 4种在线PPP服务系统的特性,在此基础上,利用全球分布的5个IGS站,分析了这4种在线PPP服务系统在定位精度、收敛时间、对流层延迟精度3个方面的解算性能。试验结果表明,4种在线PPP服务系统解算的单天站坐标的精度都可达毫米级,其中APPS和CSRS-PPP解算的坐标精度略高于另外两种服务解算的精度。PPP定位坐标在1 h内可收敛至厘米级,在1.5 h时定位精度在0.05 m内。另外,4种在线PPP服务系统解算的对流层天顶延迟ZTD与IGS发布的ZTD也具有较高的一致性。     

构架航线对低空无人机影像定位精度影响

为验证构架航线对低空无人机影像定位精度的影响,以标准化和高精度大型室外无人机检校场为实验环境,设计8种不同方案对自主研制的固定翼无人机获取的213张影像进行定位精度验证评估。研究结果表明:1)对于条带状测区,构架航线摄站坐标具有充当地面控制点的作用。当测区内无4角控制点时,仅在测区中间布设控制点,构架航线能够显著提高影像定位结果的精度。2)结合差分POS数据分析,构架航线对于提高平面和高程方向的精度作用不明显,但会提高区域网模型之间的连续性,增强定位结果的可靠性。3)测区两端的构架航线与4角控制点相结合,对定位精度的提高没有明显的影响。     

基于RTCA标准的WAAS和EGNOS广播星历差分完好性服务性能研究

为了提高GPS卫星导航系统服务性能,很多国家和地区建立了独立的星基增强系统(SBAS),通过提供广播星历差分与完好性增强信息,满足高精度高完好性用户使用需求。本文介绍了美国WAAS和欧洲EGNOS等星基增强系统的广播星历差分完好性信息电文编码格式,并对实际星基增强系统的广播星历差分与完好性电文进行解析。由于不同的星基增强系统采用的信息处理模式不同,针对WAAS和EGNOS两个不同地区建立的星基增强系统,对广播星历差分慢变改正／快变改正的变化特征进行了比较分析。研究了星基增强系统广播星历差分完好性信息用户使用算法,基于国际GNSS服务组织(IGS)提供的GPS实测数据,对WAAS系统和EGNOS系统的广播星历差分服务精度和完好性性能进行了对比分析。结果表明,WAAS系统的伪距单点定位精度约为1.2 m, EGNOS系统的伪距单点定位精度约为1.8 m,与GPS基本导航服务相比,伪距单点定位精度可提高约22％和16％。两个星基增强系统利用完好性电文计算的完好性保护限值大致相当,均在16 m以内,能够对定位误差进行包络。      

估计大气延迟参数的中长基线卡尔曼滤波算法

为了削弱中长基线差分后大气延迟残留误差对实时动态模糊度固定和定位精度的影响,该文提出了一种估计大气延迟参数的卡尔曼滤波算法,采用相对对流层天顶延迟和相对电离层天顶延迟作为残留大气延迟误差参数,与坐标向量和模糊度向量参数一起进行卡尔曼滤波估计。通过41 km参考站数据对算法进行验证。结果表明,BDS-3(B1C/B2a)与GPS精度相当,平面精度优于1.5 cm,高程精度优于2.7 cm; BDS-3(B1C/B2a)/GPS组合平面精度优于1.1 cm,高程精度优于2.7 cm,相比BDS-3(B1C/B2a)单系统平面精度提升了23.8%,估计大气延迟参数的中长基线卡尔曼滤波方法可有效提高模糊度固定成功率,提高中长基线条件下的定位精度。     

公益性标准地图服务平台的建设与思考

以《地图管理条例》实施为契机,以服务公众和繁荣地图发展为宗旨,创新地图服务模式和机制,设计研发了公益性标准地图服务平台,发布了首批公益性标准地图。平台旨在为公众提供正确的地图数据和实用的地图服务,一方面提供了免费的中国地图、世界地图、专题地图等标准地图的下载服务,另一方面实现了公众在线自助制图功能。笔者以构建国家级公益性标准地图服务平台为目标,对如何为公众提供更优质的公益性地图服务进行了深入思考。     

利用北斗连续运行参考站系统提高导航定位精度的试验

为了利用北斗连续运行参考站系统提高民用导航定位的精度,采用实时码差分定位技术提高车载导航仪的定位精度,通过自定义差分电文可实现北斗伪距改正数的播发,将系统的解算单元和播发单元分离从而实现分布式系统架构,采用基于最近物理参考站的码差分定位差分生成及播发策略提供海量用户并发服务。该系统实现了接收机终端算法与服务器软件算法的模型统一,并在东部某市实际北斗连续运行参考站系统中实际运用,测试验证了该算法的精度及系统的可靠性。     

数字相机校准中光斑中心的亚像素定位

数字相机校准是进行摄影测量作业的前提条件和精度保障,而对数字相机CCD靶面上光斑中心坐标精确定位是决定数字相机校准精度的主要因素之一.现研究了光斑中心坐标定位精度对数字相机校准精度的影响,得出数字相机校准对光斑中心定位精度的要求为优于0.23像素.在总结分析椭圆拟合算法和灰度加权质心算法的基础上,基于我实验室数字相机校准装臵,对不同尺寸的平行光管星点板,在不同相机视场角情况下分别进行了光斑中心坐标定位实验,实验结果表明两种算法的定位精度均满足数字相机校准的精度要求,但椭圆拟合算法定位精度优于灰度加权质心算法.     

高精度增强定位连续运行参考服务系统技术研究

随着我国北斗产品快速发展,多样化的北斗导航定位设备层出不穷,对其定位精度和可靠性的计量检测需求迫在眉睫。传统定位检测主要依靠长时间静态观测,但通过与已知坐标点的比对获得的粗略检测精度指标不能满足动态实时定位检测需求。为此,南京市计量监督检测院建立了一套兼容BD、GPS、GLONASS 3系统的高精度增强定位连续运行参考服务系统(NJJL-CORS),为各导航终端提供了稳定可靠的差分数据,实现了实时厘米级的定位精度,为动态计量检测提供了技术平台。     

提高差分GPS定位时水深测量精度之对策

众所周知，水深测量精度是由定位精度和水深精度综合决定的。要提高差分GPS导航定位时水深测量的精度，可从减小水深点点位中误差和提高水深探测精度两方面入手。     

综合伪距相位观测的北斗导航系统广域差分模型

我国区域北斗卫星导航系统为用户提供开放服务和授权服务两种服务方式,其中授权服务主要提供一维等效钟差改正数和完好性信息,实现更高精度的服务性能。北斗卫星导航系统提供的实时差分信息是基于CNMC平滑后的伪距观测数据计算,其精度受到残余伪距噪声的限制。为提升系统广域差分服务性能,本文提出了一种广域差分新模型。该模型综合了伪距及相位观测数据,并新增了轨道改正数。模型中经相位平滑的伪距观测值用于定义钟差改正数和轨道改正数的基准,而相位历元间差分观测值用于计算约束差分改正数的高精度相对变化。论文分析了数据采样率、测站个数等因素对新模型的影响,并采用中国区域内的观测站数据对新模型进行精度验证。试验结果表明:(1)基于新广域差分模型的GEO卫星UDRE指标相对原有模型提升了27%,IGSO卫星指标提升了35%,MEO卫星指标提升了24%;(2)基于新的广域差分模型,用户在南北、东西、高程方向的伪距定位精度分别提升了23%、32%和52%,实现了北斗系统用户导航定位三维定位精度优于1m的指标。     

城市公众地图服务系统的设计与实现

随着公众信息服务内容和方式的快速发展,地图正在全面融入人们的日常生活当中,民众对建设城市公众地图服务的要求日益迫切。本文以福州为例,对公众地图数据的组织与管理、公众地图服务系统的设计与实现以及应用情况等方面进行系统的阐述。