測(cè)繪工程中北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)用論文

　　在個(gè)人成長(zhǎng)的多個(gè)環(huán)節(jié)中，大家都寫(xiě)過(guò)論文，肯定對(duì)各類(lèi)論文都很熟悉吧，論文的類(lèi)型很多，包括學(xué)年論文、畢業(yè)論文、學(xué)位論文、科技論文、成果論文等。為了讓您在寫(xiě)論文時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編精心整理的測(cè)繪工程中北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)用論文，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

　　摘要：

　　作為我國(guó)自主研發(fā)、獨(dú)立設(shè)計(jì)的高新技術(shù)成果，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)廣泛應(yīng)用于國(guó)防、水利、測(cè)繪等領(lǐng)域，打破了GPS對(duì)我國(guó)定位系統(tǒng)的壟斷。將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于地理測(cè)繪之中，不僅能夠推動(dòng)我國(guó)測(cè)繪方法的革新，而且能夠提升國(guó)內(nèi)地理信息資源的整體利用率和成果轉(zhuǎn)化率。

　　關(guān)鍵詞：

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；測(cè)繪；應(yīng)用；

　　引言：

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)致力于尋求打破GPS在定位系統(tǒng)中的壟斷地位的方式方法。在高新技術(shù)持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)作用下，我國(guó)自主研發(fā)、獨(dú)立設(shè)計(jì)出的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，在導(dǎo)航領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用，成為我國(guó)國(guó)防軍事方面的核心技術(shù)力量，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用于測(cè)繪等領(lǐng)域，使得地理測(cè)繪方法也隨之發(fā)生改變，有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)地理信息資源利用率的進(jìn)一步提升。因此，本文立足于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能、優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪領(lǐng)域的具體應(yīng)用情況展開(kāi)研究，探索其在地理信息基準(zhǔn)建設(shè)、處理已得測(cè)繪數(shù)據(jù)、導(dǎo)航定位及應(yīng)急處理、地籍測(cè)量及測(cè)繪成果等方面的實(shí)際價(jià)值，全面發(fā)揮北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪中的作用。

　　1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概述

　　1.1、系統(tǒng)介紹

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是我國(guó)自行研制并投入使用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是全球應(yīng)用成熟的3個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)之一，和GPS(美國(guó))、GALILEO(歐盟)共同被聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員認(rèn)定為供應(yīng)商。從結(jié)構(gòu)上看，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由空間、地面和用戶(hù)三段組成�？臻g段包含35顆軌道衛(wèi)星，其中有5顆屬于靜止軌道衛(wèi)星。地面段包含若干個(gè)分別承擔(dān)主控、注入和監(jiān)測(cè)等功能的站點(diǎn)。用戶(hù)段則由多種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端共同組成，不僅包含北斗用戶(hù)終端，而且還兼容GPS、GLONASS、GALILEO等用戶(hù)終端。

　　三球交會(huì)測(cè)星原理是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位的核心內(nèi)容，是定位功能開(kāi)展的重要理論支柱。即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位是以?xún)蓚�(gè)衛(wèi)星和地心共同確定的，其中先確定兩個(gè)衛(wèi)星球心至用戶(hù)的距離，并分別以?xún)蓚�(gè)距離為半徑確定兩個(gè)球面，繼而確定地心至用戶(hù)的距離，并以距離為半徑確定球面，最終通過(guò)3個(gè)球面的交會(huì)點(diǎn)確定用戶(hù)的位置所在[1,2]。

　　1.2、系統(tǒng)特點(diǎn)

　　相較于其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)而言，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有較多的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下方面:

　　1)具有通信功能，能夠?qū)⒍绦欧��?wù)和導(dǎo)航結(jié)合起來(lái)，為用戶(hù)提供全天候、快速、精準(zhǔn)、免費(fèi)的定位服務(wù)。

　　2)兼容性強(qiáng)。BDS不限制無(wú)源定位導(dǎo)航和授時(shí)等服務(wù)的用戶(hù)數(shù)量及用戶(hù)來(lái)源，GPS用戶(hù)亦能夠使用。這就為集團(tuán)用戶(hù)的大規(guī)模管理和全面監(jiān)控提供了可能，同時(shí)也有利于打破地區(qū)數(shù)據(jù)采集對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗�，能夠提供較為穩(wěn)定的服務(wù)。

　　3)定位處理方式和用戶(hù)機(jī)設(shè)計(jì)別具匠心，能夠在中心節(jié)點(diǎn)定位與智慧型用戶(hù)機(jī)的共同作用下解決用戶(hù)自身位置與對(duì)方位置信息的交互。

　　4)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)屬于我國(guó)自主研發(fā)并使用的系統(tǒng)，具有極強(qiáng)的保密性，能夠?yàn)閲?guó)防等關(guān)鍵部門(mén)提供安全、可靠、穩(wěn)定的服務(wù)。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)放和授權(quán)兩種服務(wù)模式為全球用戶(hù)提供高質(zhì)、高效的服務(wù)。其中，開(kāi)放服務(wù)屬于免費(fèi)服務(wù)，能夠?yàn)槿�球用�?hù)提供精度在10m以?xún)?nèi)的定位服務(wù)、精度在0.2m/s以?xún)?nèi)的測(cè)速服務(wù)和10ns的授時(shí)服務(wù)。授權(quán)服務(wù)屬于高精度服務(wù)，能夠?yàn)橛脩?hù)提供高質(zhì)量的定位、測(cè)速、授時(shí)、通信服務(wù)，并且能夠保證信息傳遞的完整性。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠有效地解決人物、時(shí)間、地點(diǎn)的問(wèn)題，精準(zhǔn)度不亞于GPS、GLONASS、GALILEO等[3,4]。

　　1.3、系統(tǒng)進(jìn)展

　　在20世紀(jì)80年代初期，我國(guó)就提出了“北斗一號(hào)”項(xiàng)目，將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)列為我國(guó)“九五”計(jì)劃之中，并根據(jù)我國(guó)具體實(shí)際提出了項(xiàng)目建設(shè)的三步走規(guī)劃，具體情況見(jiàn)表1。

　　表1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)三步走發(fā)展規(guī)劃

　　1994年，我國(guó)正式邁入“北斗一號(hào)”的研制之中，并在21世紀(jì)初完成了靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射，為區(qū)域性導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。最終，在2003年的備份衛(wèi)星發(fā)射完成后，成功完成了北斗一號(hào)項(xiàng)目的組建，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)正式確立。

　　截至2018年10月15日，我國(guó)已成功發(fā)射4顆試驗(yàn)衛(wèi)星和40顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，成功實(shí)現(xiàn)了亞太大部分地區(qū)的覆蓋，并開(kāi)啟為用戶(hù)提供導(dǎo)航定位服務(wù)的進(jìn)程[5]。

　　2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪中應(yīng)用的優(yōu)化建議

　　2.1、在空間基準(zhǔn)建設(shè)中應(yīng)用的優(yōu)化建議

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在空間基準(zhǔn)建設(shè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)之上，能夠結(jié)合測(cè)繪行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能進(jìn)行優(yōu)化擴(kuò)充，對(duì)系統(tǒng)沖突參數(shù)進(jìn)行修改和改善，從而保證BDS在地理信息基準(zhǔn)建設(shè)中發(fā)揮出更有效的價(jià)值。鑒于此，要保證北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，繼而實(shí)現(xiàn)在國(guó)際用戶(hù)層面的推廣，就必須以建立健全測(cè)繪地理信息基準(zhǔn)建設(shè)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，從術(shù)語(yǔ)、時(shí)空坐標(biāo)、CORS(連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng))等方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義和規(guī)范，優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)[6,7]。

　　新制定的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)量術(shù)語(yǔ)包括一些通用性概念及其使用范圍的規(guī)定等。時(shí)空坐標(biāo)參照系的修改則需要將BDS的時(shí)空坐標(biāo)與GPS系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，繼而實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理，保證各項(xiàng)過(guò)程的流程性。新制定的CORS建設(shè)規(guī)范則規(guī)定了BDS的通信功能實(shí)施范圍、領(lǐng)域和級(jí)別，有利于實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)CORS建設(shè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，繼而為BDS的國(guó)際化CORS建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

　　2.2、在處理已得測(cè)繪數(shù)據(jù)中應(yīng)用的優(yōu)化建議

　　在對(duì)既有測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，必須根據(jù)測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)繪規(guī)范進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，立足于全新的、有針對(duì)性的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。由于測(cè)量結(jié)果在較大程度上會(huì)受到測(cè)量方式等級(jí)的影響，因此，在處理已得數(shù)據(jù)的過(guò)程中，應(yīng)該注重以差分方式為指導(dǎo)，對(duì)不同的技術(shù)要求指標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)研究，全面分析了解應(yīng)急測(cè)繪數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，從而提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，為高質(zhì)高效信息測(cè)繪模式的建立奠定基礎(chǔ)。在測(cè)繪生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮通用數(shù)據(jù)采集、終端設(shè)備及面向地理國(guó)情監(jiān)測(cè)服務(wù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等與GPS相關(guān)數(shù)據(jù)的差異，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)符合BDS技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)的數(shù)據(jù)采集、加工和處理的標(biāo)準(zhǔn)。從數(shù)據(jù)采集終端來(lái)看，需要保證與BDS技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)的一致性，以BDS技術(shù)特點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)終端標(biāo)準(zhǔn)的制定。從數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)看，隨著測(cè)繪行業(yè)的發(fā)展，信息服務(wù)測(cè)繪已經(jīng)成為測(cè)繪行業(yè)現(xiàn)代化趨勢(shì)中的重要體現(xiàn)，測(cè)繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，這就需要在應(yīng)用過(guò)程中以BDS為基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)手段和方法的探索和確定，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)及服務(wù)能夠有效地滿(mǎn)足地理國(guó)情檢測(cè)的需要，并為其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)立留足相應(yīng)的技術(shù)空間。

　　2.3、在導(dǎo)航定位及應(yīng)急處理中應(yīng)用的優(yōu)化建議

　　在當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代背景下，物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球等成為全社會(huì)爭(zhēng)相關(guān)注的焦點(diǎn)，時(shí)空信息的重要性逐漸凸顯出來(lái)，位置信息服務(wù)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在測(cè)繪地理信息技術(shù)中，導(dǎo)航定位功能及位置信息服務(wù)是其核心熱點(diǎn)技術(shù)，是測(cè)繪行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。而B(niǎo)DS所具有的雙向通信功能能夠?yàn)闇y(cè)繪行業(yè)發(fā)展賦予更多的活力，推動(dòng)行業(yè)改革進(jìn)程。為了進(jìn)一步滿(mǎn)足當(dāng)前社會(huì)需要，保證導(dǎo)航定位及位置服務(wù)功能的實(shí)效性，打破時(shí)空對(duì)智能服務(wù)的限制，就必須綜合考量BDS技術(shù)要點(diǎn)及社會(huì)發(fā)展需求、應(yīng)用領(lǐng)域及信息精準(zhǔn)度要求、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)位置信息服務(wù)技術(shù)要求、實(shí)施路徑導(dǎo)航技術(shù)特征、全息位置信息的疊加原理、定位信息統(tǒng)一編碼等技術(shù)特點(diǎn)，滿(mǎn)足用戶(hù)泛在精準(zhǔn)定位、全息位置地圖及智能信息服務(wù)需求。具體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)如下:首先，在獲取信息的過(guò)程中，BDS及時(shí)有效的對(duì)數(shù)據(jù)精度及位置關(guān)系進(jìn)行分析，建立相對(duì)完善的統(tǒng)一編碼系統(tǒng)，從而保證測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。其次，在向使用者提供相關(guān)信息數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)BDS可以減少因描述等因素造成的技術(shù)模糊，從而縮減信息誤差，減少信息誤判發(fā)生機(jī)率。最后，BDS在應(yīng)急處理中也能夠發(fā)揮出相應(yīng)的作用和價(jià)值，能夠充分考慮應(yīng)急環(huán)節(jié)的各種情況，并在此基礎(chǔ)上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新制定，從而確保為測(cè)繪地理信息應(yīng)急處理提供服務(wù)的安全性和可靠性。

　　2.4、在地籍測(cè)量及測(cè)繪成果中應(yīng)用的優(yōu)化建議

　　在以BDS為基礎(chǔ)建立地籍測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，可以按照國(guó)土局的相關(guān)要求，將地籍測(cè)繪使用網(wǎng)絡(luò)劃分成三角、三邊、邊角網(wǎng)等。一二級(jí)邊角網(wǎng)和一二級(jí)導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)通常可以被用于完成對(duì)不同級(jí)別地籍平面控制出口的控制以及對(duì)不同規(guī)模地區(qū)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)BDS進(jìn)行地籍測(cè)量，可以減少常規(guī)三角測(cè)繪要求，無(wú)需采用近似等邊三角、添加起始邊、增加對(duì)角線(xiàn)等方式進(jìn)行測(cè)繪，僅需要保證控制點(diǎn)選取的科學(xué)性和合理性，達(dá)到準(zhǔn)確度與分級(jí)控制精度匹配的目的，從而實(shí)現(xiàn)四級(jí)網(wǎng)絡(luò)中最弱相鄰點(diǎn)、四級(jí)網(wǎng)絡(luò)以下最弱網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)與起始點(diǎn)之間的相對(duì)誤差保持在5cm范圍以?xún)?nèi)。由此可見(jiàn)，在地籍測(cè)量中應(yīng)用BDS能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)精度的有效控制，更好地適應(yīng)地籍測(cè)繪規(guī)范要求。

　　以BDS為基礎(chǔ)對(duì)測(cè)繪成果進(jìn)行管理時(shí)，可以從項(xiàng)目管理的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)操作人員等行為的規(guī)范，在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上保證測(cè)繪成果的安全、合理、可靠、準(zhǔn)確。不僅如此，BDS具備歸檔處理功能，能夠?qū)�測(cè)繪成果進(jìn)行及時(shí)、高效的歸檔處理，保證測(cè)繪結(jié)果留存的完整性，為后期測(cè)繪工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)繪流程的完整性和系統(tǒng)性，促進(jìn)測(cè)繪工作整體效率的提升。

　　3、結(jié)束語(yǔ)

　　總而言之，作為我國(guó)自主研發(fā)的全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)，BDS能夠?yàn)橛脩?hù)提供穩(wěn)定、高效、全面的服務(wù)，其在測(cè)繪行業(yè)中的應(yīng)用也日趨廣泛，在一定程度上推動(dòng)了測(cè)繪行業(yè)的變革。本文立足于現(xiàn)代測(cè)繪相關(guān)要求及測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行介紹，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)BDS在測(cè)繪中的具體應(yīng)用，從而推動(dòng)我國(guó)測(cè)繪服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

　　參考文獻(xiàn)

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