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1、GPS与GIS结合的现状与发展——张献州齐华1GPS与GIS结合的现状与发展张献州齐华(西南交通大学测量工程系)提要本文根据测绘学科当今的发展趋势,介绍了GPS和GIS的技术特点,讨论了它们结合的各种方法以及应用前景。关键词GPSGIS组合应用1当今测绘学科的发展趋势学”、“地球科学”、“地理学”、“环境科学”、“城市在近代工业革命的进程中,科学的演化导科学”、“管理科学”等相互综合,从而开始形成致了学科分划的发展。测绘学科与其它许多科了一个大边缘科学:地学信息科学(Geomatrics学技术的发展规律一样,经历了一个“学科细或Geo-
2、Informatrics)。对测绘学科而言产生分”的过程。就测绘学科而言,从本世纪40年代这种强大冲击力的主要因素是全球定位系统、到90年代初期,测绘学科都处在一个分划的发地理信息系统和遥感(称为3S技术)。目前3S展趋势之中。在这样一个时期内单纯讲“测绘”技术都有着各自独立的、平衡的发展。然而随着不能够表示一个人的专业方向。为了把测绘学“3S”研究和应用的不断深入,科研工作者和应科的各个分支学科都表示出来,测绘学科被划用部门逐渐地认识到单独运用其中的一种技术分为大地测量、摄影测量与遥感、工程测量、矿还不能满足一些应用的需要。事实上,许
3、多应用山测量和海洋测量等,这个时期学科发展的总领域需要综合利用这三大技术的特长,才能提趋势是分化。对个人而言胜任与测绘有关的所供所需的对地观测、信息处理、分析模拟的能有领域的工作是不太可能的,这种过细的专业力。因此,近几年来,国际上“3S”的研究和应用划分导致了每个人在本专业的狭窄范围内钻开始向综合化(或集成化)方向发展。本文是在研,同行之间也渐渐感到陌生,有互为外行的感这种背景下,谈谈个人对GPS与GIS结合的现觉。状与发展趋势方面的认识和看法,仅供参考。现在学科发展的趋势是学科的综合,这种2GPS和GIS的技术特点综合有不同的形式,
4、但它决不是学科分划的简2.1GPS技术及其能力单还原,而是把原来各自独立发展的学科,综合GPS作为新一代卫星导航和定位系统,已到一起成为某种边缘学科或者叫做交叉学科。于1995年顺利完成了全部24颗卫星的部署进事实证明边缘学科往往是最生动最有活力的学入完全运作阶段。GPS的最大应用能力在于能科。就当今的测绘学科而言,目前这种由细分走用GPS接收机全天候实时或事后求出全球任向综合的发展趋势已经形成了强大的冲击力一点在某个时刻所对应的三维空间位置,因此量,推动着测绘学科内部各个专业以及与测绘可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供学科相邻
5、的专业,如“空间科学”、“计算机科不同精度的在线或离线的空间定位服务。目前收稿日期1999—01—042铁路航测1999年第2期GPS定位技术及其应用的新进展主要有以下DGPS,测绘界称之为RTK)几个方面。普通差分GPS系统由中心站(主站)和移(1)GPS接收机的新进展动站(用户站)组成,并通过数据传输链构成网①采用新技术来恢复L2载波信息络系统。主站坐标应已知,并安置1台GPS接自1994年初美国全面实施SA措施后,将收机连续地进行观测。如果主站与移动站的观原来的精码(P码)加密为Y码,一般GPS用户测量是伪距,数据链传送的是伪距改
6、正数,则当(包括我国)的GPS接收机已失去接受P码和主站和用户站间距离不大于100km时,实时Y码的功能。在这种情况下,近年来出现了3种定位精度可提高到5～10m。如果主站和用户技术来恢复L2载波上的信息,它们分别为P—站的观测量是载波相位,通过数据链建立二者W技术、L1和L2互相关技术和窄相关技术。之间的实时载波相位差分(RTK),实时定位精②研制GPS和GLONASS共同型接收度可进一步提高到厘米级。目前国内外GPS接机收机都已实现这一技术。为了摆脱GPS政策性支配的阴影,目前国目前RTK的工作范围尚未超过30km,这际上正致力于全
7、球卫星导航定位系统(GNSS)主要是因为整周模糊度确定和保持的困难。动的发展。这种综合的GNSS系统由美国24颗态载波相位模糊度解法(On—the—Fly,简称GPS卫星和俄罗斯24颗GLONASS卫星组OTF算法)是实现厘米级动态定位的关键。成,我们称之为“双系统导航定位系统”。GNSSOTF算法主要有两种:一种是模糊度函数法,设备将GPS定位设备和俄罗斯GLONASS系另一种是最小二乘搜索法。实时或准实时解算统定位设备合二为一,因此可兼容两种卫星信整周模糊度仍是一个正在深入研究的重要问号的接收和定位。目前Ashtech公司生产的第题
8、。一代GPSöGLONASS卫星兼容接收机GG24b广域差分GPS系统已在我国市场销售。普通差分GPS的主要缺点是定位精度与③GPS导航定位与远距离通讯技术的工作范围都有限,为此发展了一种广域差分结合GPS
