| 随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,大地测量、地质调查、遥感和地图制图等技术领域发生了深刻变革。为适应技术革新和公众需求的变化,更好地满足经济社会发展和环保的需要,美国国家大地测量局(NGS)前不久制定2008-2018年十年规划。主要内容如下:
美国国家大地测量局十年发展规划
美国国家空间参考系统(NSRS)作为联邦政府的大地测量参考系统,不仅提供美国本土及其领土范围内任意一点的经纬度、正高、重力位、重力加速度和垂线偏差等信息,而且提供定位定向和比例尺信息及用来定义和维护NSRS的准确卫星轨道信息,还包括所有这些变量随时间变化的信息和美国海岸线的相关信息。美国国家大地测量局未来十年的主要目标是:定义、维护NSRS和提供NSRS访问,制定、修订适应现代大地测量标准和规范。NGS还将采取一系列措施增强其知名度,包括提高技术装备水平、加强员工教育和培训、密切与世界其它科研机构的交流合作,强化公共服务能力等。 一、定义NSRS框架数据精度 NSRS是在美国本土及其领土范围内进行测量与制图以及定位活动的基础。NGS将重新定义传统大地测量数据精度,提供足够精度的NSRS数据,以满足用户的需求。一是NGS将整合全球定位系统、格洛纳斯和伽利略系统,组建连续运行参考站(CORS)网络,通过国际GNSS(全球导航卫星系统)服务体系准确监测每个CORS的坐标,对GPS轨道每天进行计算更新,确保CORS网络中每颗卫星轨道的三维坐标在任何时候都达到厘米级精度。二是通过GNSS有效监测水位观测站,确保其在任何时候都能达到1毫米精度,为接收终端提供足够精度的海水水位浮动数据。三是将建立一个有效、高精度的重力监控网络,准确测定NSRS定位点的重力加速度,保证其绝对精确值达到10-7 米/秒 ,同时重力水准面在任何时间任何地点都能达到1厘米精度。四是努力提高国家海岸测量的水平精度,确保海岸线在任何时候都能达到1米的水平精度,以满足湿地、渔区、矿区等法定海洋边界以及海岸环境变化等监控的需要。 二、维护NSRS和提供NSRS访问 NGS将及时追踪NSRS各定位点的动态信息,维护NSRS框架稳定,保证NSRS框架精度保持在稳定和较高水平。 NGS将根据用户的不同需求,提供不同精度的点位数据,并定期将数据公布在《美国基准》和国际地球参考框架(ITRF)上。同时还根据用户的需要,尽可能提供历史基准和现代基准与NSRS参考框架之间的转换工具,以方便用户对NSRS的访问。此外,NGS将致力于自动化的网络在线处理工具的研制,通过数据网络共享的方式,为用户提交和处理数据提供便利。
实现十年远景的重要任务
一、更新与完善测绘基准 ——平面基准的现代化。NGS将在1983北美平面基准(NAD83)的基础上,运用GNSS技术建立新的平面基准,其中的关键是实现CORS网络的现代化。CORS网络为测量界实现从标准测量技术向GPS精确定位技术的转型提供了一套现实的工具。一是进一步加强 CORS网络建设。NGS将建立和操控一套完整的CORS基础站点,鼓励并联合相关机构建立CORS其它站点,通过CORS实现对NSRS和ITRF的快速访问。二是加快实现CORS网络的自动化。NGS将重点解决海量综合数据GNSS在线后处理技术问题,着力研制数据实时处理、传输的软硬件设施设备,加强RTK网络建设,为用户提供实时的定位信息,更好地服务大众。 ——高程基准的现代化。NGS将制定一个完整的重力观测、建模、监控、分析和通信计划,加强与北美有关大地测量专家合作,建立涵盖从北极到赤道、从阿图岛到纽芬兰地区的重力场混合模型,并充分利用GNSS快速准确确定高程技术,构建厘米级的陆地大地水准面模型,逐步实现高程基准的现代化。同时,NGS也将提供新的高程基准和1988北美高程基准(NAVD88)之间的转换工具,保证用户的有效使用。 为实现高程基准变化的实时监控,NGS将进一步加强绝对重力测量,研究新的相对重力测量方法,正确布置超导比重计,获取航空和重力卫星数据(如GRACE和GOCE),精确测量垂向和协同定位水准测量偏差数据,实现重力场模型的有效监控;充分利用CORS网络监控大地高变化,进而监控正高变化,实现动态重力场和大地水准面的有效监控。 二、实施海洋与海岸带综合测图计划(IOCM) IOCM计划将充分利用准确测定海岸带垂直基准面的基础设施,融合无源和有源传感器进行海岸带测绘科学研究,为国家海洋和大气管理局各海岸项目与工程提供相关数据,测制海岸带地图,以支持海洋导航、海洋勘探、渔业、非点源与点源污染、珊瑚礁评估、海洋化学、海啸和风暴潮模式、国家海洋保护区监测、全国河口湿地测绘研究等重要海洋活动。一是研制垂直基准转换工具(VDatum),完成陆地部分的整体更新。VDatum可以支持29个垂直基准(数据)转换,可以把激光雷达和其他遥感高程数据转化为恰当的、连贯的数据,可以解决潮差的变化问题,能让用户把比较容易获得的垂直数据(如GPS数据)转化为任何其他的陆地或水文数据。二是完成由胶卷相机向数字传感器的转化,实现海岸线的自动化提取。NGS将使用航空数码相机、激光雷达、成像光谱仪、热成像仪等机载星载传感器获取海岸线数据,实现所有港口每4年重新勘察一次和全部海岸线每15年重新勘察一次。 三、增强核心发展能力,提高NGS的知名度 NGS将改进所有大地测量基础设施,促进与用户的双向通信,积极参加国际地理空间活动,重建美国联邦大地测量管制委员会,加强与大专院校、联邦机构、各州政府和其它相关机构的合作,加大重要领域的研究力度,巩固在地理空间领域中的领导地位。一是完善测量标准与规范。改进所有NGS标准、说明和规范,适应最新技术的发展要求。做好标准、规范年度状态检查和周期性数据更新,以数字化形式提供给用户,方便用户对NSRS的访问。二是加强国际交流与科研合作。NGS将更加积极地参与国际科学组织,密切与各有关国际组织的交流合作,资助和邀请国际学者参加科研项目,并积极参与国际科研组织的重大项目,加强对发展中国家大地测量基础设施建设的技术支持,扩大在国际地理空间领域中的影响。三是着力提高员工的综合素质。NGS将充分吸收国内外先进的人才培养模式,构建完善的网络教育与交流平台,加强对业务人员的指导,提高NGS员工的技术能力和管理水平,建立健全连续培训、长期培训、与来访科学家进行周期性技术交流机制。探索建立科研人员定期发表论文和及时公开发行最新研究成果的机制,加强科研成果的广泛利用。
|