北斗导航在地理信息测绘中的应用

1、北斗导航在地理信息测绘中的应用摘要：服务的新需要随着我国现代化程度的不断提高，人们对测绘地理信息数据的要求越来越高，例如实时有效地获取测绘地理信息、获取地理信息的应用权限等。这就要求构建覆盖范围更为广泛的空中、陆地和海上的高品质智能传输网，进一步满足对地理信息的需求，使测绘地理信息数据更加完整。关键词：北斗导航；地理信息测绘；应用前言到目前为止，已经建成的全球卫星导航系统（global navigation satellite system,GNSS）有：美国的全球定位系统（globa lpositioning system,GPS）；俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（global navigat

2、ion satellite system,GLONASS）；欧盟的伽利略卫星导航系统（Galileo navigation satellite system,Galileo）及中国的北斗卫星导航系统（BeiDounavigationsatellitesystem,BDS）。建成的区域卫星导航系统有：日本准天顶卫星系统（quasi-zenithsatellitesystem,QZSS）；印度星座导航（NavigationIndian Constellation,NavIC），NavIC曾经称为印度区域卫星导航系统（Indianregional navigational satellite sys

3、tem,IRNSS）。目前有一百多颗导航卫星在轨运行，为世界各地的人们提供PNT服务。2北斗系统的特点2.1三频信号GPs使用的是双频信号，而北斗系统使用的三频信号能够构建更复杂的模型，从而减小电离层延迟的高阶误差，以提高定位的精度，增强数据预处理能力。有效提高抗干扰能力。2.2有源定位及无源定位有源定位只需两颗卫星就可以完成定位，但是需要信息中心DEM数据库支持并参与解算，而无源定位至少需要4颗卫星。2.3短报文通信服务卫星定位终端与北斗卫星或者北斗地面服务站之间。能够直接通过卫星信号进行双向信息传递。这种报文发送服务在很多紧急情况下会发挥很大的作用。2.4以境内监控为主卫星定位系统一般由三

4、个部分组成。分别是空间星座部分、地面监控部分和用户接收机部分。其中，地面监控部分也分为监控站、主控站和注入站三个部分。由于我国没有办法把监控站建到全球，所以在系统设计的初期，我国就考虑把地面监控部分只建在中国境内，再运用星间链路以确保整个系统的正常运行。此外，中国境外的首个陆地遥感卫星数据接收站“北极站”，已于2016年12月15日投入试运行。中国将在南美洲的阿根廷建造首个境外卫星跟踪站。从北极到南美，中国卫星产业开启了全球化模式。2.5定位精度北斗三号全球范围的水平定位精度优于10米，测速精度优于02米秒，授时精度优于20纳秒，服务可用性优于99，在亚太地区其性能更优。2.6促进整个制造业的

5、升级北斗三号卫星的组部件、卫星核心元器件已全部实现国产化。卫星导航产品从天线、芯片、板卡到接收机。已经形成了一个完整的产业链。可以带动就业、拉动经济。促进上下游制造业的升级3北斗卫星导航系统在地理信息测绘中的具体运用3.1在道路测绘项目中的运用（1）准确绘制地形图。在公路建设过程中，必须事先绘制大比例尺的地形图。然而传统的绘制方法受到技术的限制，始终存在测量工作量大、耗费时间长，测量效率和精度无法得到保障的问题。通过使用北斗导航测绘技术绘制地形图，可以在更短的时间内获得更准确的数据信息，并且绘制的地形图更完整。（2）参与公路工程控制。一般而言，北斗导航的测绘系统属于比较成熟且精确的静态测量技术

6、，但北斗导航的动态测量技术将主要应用于公路工程的控制测量，这种情况下，动态测量技术可以促进工作效率的提高。（3）测定公路中线的应用。在开展公路工程测绘工作的过程中，在绘制完大比例尺地形图后，工作人员必须在地面上标出公路的中心线再进行施工。因此，必须对公路的中心线进行测量。此时，可以运用北斗导航测绘技术，满足实际工程中的不同需求，有效利用北斗接收机实现对高速公路中心线坐标的测量和定位。（4）测定公路纵横切面的应用。可以利用北斗导航测绘技术获得道路的纵向和横向尺寸数据，并利用测绘软件和中线的桩点距离间隔绘制出道路的纵向和横向截面状况。3.2在建筑工程层面的运用一些建筑项目对线路测量的要求相对较高，

7、而北斗导航测绘技术可以完全适应建筑工程中的应用，其几乎不受气候环境的限制，在技术强度为主导的影响下，可以为建筑工程提供更准确的测量结果，进而为建筑的整体质量打好基础。北斗导航测绘技术的投入应用，大幅度提高了工作效率，促进了建筑工程行业的现代化发展。3.3在工程变形测量中的运用土木工程的工作过程中，不可避免地会有各种变形情况的发生，必须对变形现象进行及时的监控和管理，因此需要对有可能发生变形的区域进行测量和监测。通过使用北斗导航测绘技术，可以准确测量建筑物之间的距离变化和具体变形程度。利用该技术进行测量，可以有效减少各种资源的浪费，节约人力、物力，保障测绘工程的安全展开。3.4在水下测绘过程中的

8、运用在一些沿海城市，北斗系统的导航测绘技术已被广泛用于沿海码头和航道的设计，为人们的实际工作带来了良好的正面效果。此外，该技术还能提供更精确的水下地形图，帮助人们充分了解和有效利用海洋资源。要想将北斗系统的测绘技术应用到水下工程测绘中，必须充分考虑各种安全问题，尤其是对工作人员的人身安全，必须提供有力的保护。同时，水下工程的测绘工作要求技术人员具有较高的技术要水平，因此需要安排专业性强的工作人员下水。在开始实际工作前必须能够把握整体工作流程，以获得更好的测绘效果。3.5在地下工程测绘中的运用地下工程测量主要包括两部分，地面测量和地下测量，其中重要的是地下测量部分。地面部分主要是指地下工程的地面

9、控制测量和地下工程作业过程中及施工结束后的地面变形监测。这一部分与常规测量相同，因此普遍运用3S技术进行。最典型的是大型隧道工程的地面控制网工程，使用北斗导航控制网，可以大幅度提高控制网的精度和可靠性，克服传统的导线网和三角网测量不准的问题。随着卫星测量精度的提高，北斗导航测绘将应用于跨江跨海隧道工程控制测量的高程传输，以及已建成的大型地下工程运营过程中的地表变形监测，并成为至关重要的一环。3.6在管道测绘中的运用在管线测绘工作中，北斗定位系统能发挥重大作用。因为建设完成的管线规划比较复杂，通过管线系统的深度、方位坐标等数据指标进行定位，可以完成对基本位置的测绘，将具体的管线数值上传至卫星定位系统后，可通过结构图绘制出三维模型的管网结构图。之后，复杂的管道系统可通过卫星查看，实现清晰的三维结构图。该系统可以及时报告管线中异常情况，并根据管道终端的传感器准确定位有问题的管道路段，这可以大幅度减少测绘检修工作的时间，使天然气项目的施工