论军事测绘在GIG发展中的作用

全球信息网格(GIG)是一个将美军在全球范围内的计算机网、传感器网和武器平台网联为一体的网络系统,其信息价值链的每个基本要素之间都是相互联系、相互作用、相互影响的。本文从“获取全球信息的能力———构筑GIG信息价值链的基本要素”等方面论述军事测绘在GIG发展中的地位和作用,并得出几点启示。     

GIG的重要组成部分——NSG

全球信息网格(GIG)是实现网络中心战的基石,也是美军获取信息优势和决策优势的关键, GIG将为联合作战部队提供一个全球互连的端到端的信息系统,使得用户在任何时间、任何地点都能获取合适的数据和信息。军事测绘在未来网络中心战中提供的基本内容就是地理空间情报-GEOINT,凭借GIG的强大功能, GEOINT将在战场态势感知、目标精确打击以及战场环境仿真等方面发挥重要的作用,国家地理     

全球信息网格中的地理空间信息保障

美军正致力于建设“全球信息网格”(GIG,GlobalInformationGrid),计划将美军在全球范围内的计算机网、传感器网和武器平台网联为一体,实现从传感器到射手、从总统府到散兵坑的“无缝信息链接”。GIG是网格技术在美军推行其在全球利益过程中的一个具体应用,是美军“全球信息,全球获取”思想的具体体现。因此,要认识GIG,首先要从网格技术说起。1网格技术网格(grid)是借鉴电力网(ElectricPower Grid)的概念提出的。网格的目的是希望用户在使用网格计算能力时,就如同现在使用电力一样方便。我们在使用电力时,不需要知道它是从哪个发电站来…     

美军通用作战图发展现状与趋势

美军通用作战图（Common Operational Picture简称COP）是全球信息网格（GIG）体系中重要的组成部分,为共享态势感知和知识提供基础.COP原本是全球指挥控制系统（GCCS）的分系统,由原国家影像与测绘局（NIMA）和国防信息系统局（DISA）合作研发,随着美军GIG概念的提出,COP这一系统又被移植到GIG的框架下.本文介绍了COP的概念、组成、生成等内容,在此基础上,预测了美军COP未来发展的趋势.     

通用作战图——全球信息网格的态势感知窗口

2000年6月,美国防部公开发表了“联合构想2020”,概括并展望了美军的未来发展。据之预测:2020年的美军必须是超出今天速度的军队,随着信息革命的迅猛发展,今天的机动力、攻击力、后勤补给、防御能力将逐步发展成为主宰机动、精确打击、集中后勤、全维防护。军队未来的成功源于“信息优势”。所谓“信息优势”,“联合构想2020”是这样定义的:以不间断的形式收     

美军全球信息栅格的发展与军事测绘的作用

本文首先对美车全球信息栅格(GIG)发展的背景、现状，以及GIG的主要功能、未来发展及其影响进行了分析研究。重点对军事测绘在GIG中的地位与作用进行了分析，并介绍了美军事测绘部门在GIG建设中所做的主要工作。     

GIG与大地测量生产体系建设

以信息共享、平台共享、软件共享、知识共享及共同建设、共同处理、共同标准、共同管理为主要特性的GIG，为信息的生产、处理、应用及服务提供了全新的模式。本文重点讨论GIG建设的主要特点及其对大地测量生产体系建设的启发。论述了GIG建设与大地测量生产体系建设的关系，分析了现行大地测量生产体系、管理模式和服务模式存在的问题，提出了今后大地测量生产体系建设的改革思路。     

GIG与GIS浅析

对全球信息网格(Global Information Grid,简称GIG)的定义、功能、特点、意义等进行论述,进而对比GIS的定义和特征,分析GIS发展中存在的问题,并对与GIG和GIS发展相关的网格与网络的概念和联系进行阐述,讨论GIG与GIS的联系.     

美国新一代高分辨率遥感卫星

高分辨率遥感卫星是美国最主要的地理空间信息获取装备,为其带来了巨大的军事和经济效益。尤其是在国防领域,高分辨率遥感卫星是美军进行全球范围监视、侦察和测绘的基本设施,是美军确保其信息优势的基础。     

不同型号GNSS在同一控制网中的兼容性分析

随着GNSS广泛应用于地籍测量和工程测量、大坝和大型建筑物变形检测以及地壳运动观测等领域。在布设控制网和施工过程中,往往存在同一型号仪器数量不足的问题。为解决这一问题,本文在同一控制网中使用不同型号的仪器同时作业,将不同接收机数据格式进行统一,并处理各种卫星信号,并进行联合基线解算、平差。研究结果表明:不同型号接收机在同一控制网中联合应用精度高于同一型号接收机在同一控制网中联合应用精度。     

城市测量规范(草案)的说明(续)

四、城市控制网与国家网的系统统一问题：新规范第7、8节提出了城市控制系统（平面和高程）应与国家系统统一的问题,并在第9节中指出了城市控制网与国家网联系的原则和方法。这里我们将第7、8、9三节归纳为“城市控制网与国家网的系统统一问题”来加以说明。     

基于BERNESE和GAMIT/GLOBK的联合数据处理探讨

主要探讨了基于SINEX的BERNESE和GAMIT/GLOBK的联合数据处理流程。选取东北地区的中国大陆构造环境监测网络(陆态网络)GNSS连续运行基准站和周边IGS跟踪站组成区域网,利用GAMIT进行区域网基线解算。在BERNESE ADDNEQ框架下实现全球统一网平差,利用3种方法综合验证解算精度,并达到毫米级,为大规模GNSS控制网联合数据处理提供了一套切实可行的解决方案。     

多历元大地网联合平差的地壳形变改正问题

多历元大地网络合平差必然涉及地壳形变影响及改正问题。本文给出了3种可能采用的地壳形变改正模型，包括：点位形变预改正模型、观测值预改正模型、已知点强约束平差改正模型，通过对这些改正模型进行认真分析和比较，业已证明，不同历元的大地网联合平差的形变改正可以通过固定高精度、现势性好、基准意义明晰的GPS空间大地网的点位坐标，从而实现多历元大地网坐标系统的统一。对于我国大规模的国家大地控制网而言，如此可省去约40多万个观测量的形变改算工作。文中给出的模型及其分析将为我国大地网联合平差的形变改正提供理论依据。     

对我国多普勒网和天文大地网联合平差方案的几点建议(提供讨论)

本文对我国多普勒网与天文大地网联合平差提出了下列几点建议：（一）在两个网各自单独平差的基础上，分别求定两个网公共点的方差——协方差矩阵；（二）两个网的公共点上，将多普勒定位求得的坐标值看作为对天文大地网中相应点坐标值的虚拟的相关观测值；（三）用分阶段平差方法（Phased adjustment）进行两个网的严格平差；（四）用带有先验权的参数平差方法，使在联合平差中同时兼顾两个网的定向和尺度因子的信息；（五）对两个网的三维和二维的联合平差步骤和有关公式作了具体阐述。     

大地高程误差对卫星网与地面网联合平差的影响

在地面网与卫星网的联合平差中,地面网大地高程的精度对于平差方法的选择具有重要意义。本文从两网联合平差的基本数学模型出发,导出了地面网点大地坐标的微变化对联合平差后相应坐标平差值影响的一般表达式。并利用模拟同分别计算了表征大地经纬度和高程的变化对联合平差后大地坐标影响的相应系数矩阵。该系数矩阵表明,如果地面网大地坐标各分量的精度相近,则它们通过联合平差各自引起的大地纬度平差值的残差将保持同一数量级。根据对模拟网的数值计算结果得出的结论是:在三维坐标系进行联合平差时,高程和平面位置的精度具有同样重要意义,但并不意味着要求两者的精度相当,重要的问题在于可靠地获得它们各自的精度信息。即使大地高程的精度较低,只要能可靠地确定它们的方差与协方差,仍以在三维系统进行联合平差为宜。而当大地高程精度难以可靠地确定时,赋以大地高程较小的权可明显地减弱其对平差结果的不利影响,虽然这样在一定程度上损失了大地高程所提供的有用信息,但此之在二维平差中,放弃大地高程这一分量是更为适宜的。     

2000国家大地控制网的构建和它的技术进步

“2000国家大地控制网”是国家大地测量的重大科学工程项目。它主要包括建立2000国家GPS大地控制网,2000国家重力基本网,以及前者与国家天文大地网的联合平差等,以实现国家3维地心坐标系统的坐标框架。这个项目的主要特点有:①涉及多个学科,如经典和空间大地测量学、天文测量学、重力测量学、近代数据处理理论和技术等;②处理的数据量大、种类多,如2000国家GPS大地控制网有2600多个测点,46000多条独立基线,天文大地网与2000国家GPS大地控制网联合平差所需解算的未知数多达15万个;处理的数据几乎包含了三角测量、导线测量、天文测量、重力测量和GPS测量等各类测量的成果;③所处理数据的施测时间跨度长,如2000国家GPS大地控制网中三个子网的施测时间各不相同,前后从1988年到2000年历时12年,而天文大地网的施测时间是在上一世纪的50至70年代;④处理数据所覆盖的国土面积大,2000国家GPS大地控制网及天文大地网覆盖了我国整个大陆及部分沿海岛屿,而2000国家重力基本网则扩展到香港、澳门以及南沙等地区;⑤处理数据需顾及的因素多,如需分析近70年来我国大陆板块运动、板内运动、局部地壳运动和新旧大地测量基准、新旧天文系统、和不同历元对上述这些大地测量观测数据的影响及其统一归算。本项目的主要技术创新点有以下四个方面:①首次将我国不同部门、不同时期施测的多个平面(2维)和高程(1维)分离的大地控制网通过空间大地测量和数据处理技术,科学的整合为全国统一的整体的国家3维大地控制网,将原来大地测量中所采用分离的几何与物理参数,进行了科学的统一的整合;②首次将我国非地心大地坐标框架整体的科学的转换为地心大地坐标框架;③首次将我国大地坐标框架的地心坐标精度由±5 m提高15倍,达到了±0.3 m;将我国重力基本点的精度由±25×10-8ms-2提高近4倍,达到了±7×10-8ms-2;④首次将海量数据由原来采用的最小二乘平差经典数据处理技术提高为最小二乘平差,抗差估计和方差分量估计相结合的现代数据处理技术,提高了成果的精度和可靠性。     

网络化的数字地球

网络化带给GIS的优势还包括了开放性,这是互联网应用一个重要的特质,在统一的标准获得全球认同之后,一个开放式的编程接口可以将海量的地理信息纳入到系统之中。     

国家重力—等网平差初步方案

国家重力一等网与基本网的联合平差对分析和改善基本网的精度、精确求定重力仪格值、充分发挥一等网观测值的精度潜力等都十分有益。如在基本网缺少已知点的薄弱地区引用新的绝对重力结果加入联合平差可大大提高国家重力控制网的精度和可靠性,笔者提议将一等网与基本网联合平差其基本思想是:根据分组相关平差原理,将基本网作为第一组平差,并以其平差结果作为具有先验权的虚拟观测值与一等网观测值一并进行第二组平差。可以证明,分组平差与两网联合平差等价。     

聚焦GIG

最近，来自全国军内外的从事信息技术的学者、专家聚会西安，交流对全球信息网格(GIG)的研究成果，谋划开发中国的新一代网络技术的思路。会上，大家对全球信息网格的含义、结构、功能、关键技术、发展现状与前景等进行了比较深入的探讨。本刊从会议的多篇论文选择几篇，希望能起到窥一斑而见全豹的作用。     

基于物联网技术的鄱阳湖生态监测服务研究

针对目前生态环境监测中各类传感器由于底层协议各异而导致的数据统一存储、共享及可视化应用难等问题,从传感网空间布设、实时信息感知与通信、基于数据仓库的生态信息融合汇聚与共享等方面进行研究,设计了一套基于物联网及WebGIS技术的生态监测服务体系,解决了多源异构生态监测信息统一存储及解析、面向应用的标准服务封装与发布、生态监测信息时空分布等难点。以鄱阳湖生态监测为例进行验证,开发了原型系统,为鄱阳湖区域生态保护提供决策支持服务。