1999 165438+10月1經國家發改委批準的國家基礎測繪設施項目開工建設,由國家測繪局組織實施,全國33家測繪單位承擔。總投資2.6億元的國家基礎測繪設施工程經過5年建設已全面完成,建立了由航天遙感數據處理系統、基礎地理信息數據生產技術系統、基礎地理信息管理服務技術系統和國家基礎地理信息獲取、處理、存儲和管理、分發服務與應用等組成的現代測繪基礎設施。 全面實現了從傳統測繪技術體系向數字測繪技術體系的歷史性跨越,大大提高了基礎測繪的生產效率和信息服務能力。
隨著國民經濟和社會信息化進程的加快,社會對地理信息資源的需求迅速增加,測繪技術手段和資源配置方式發生了深刻變化。測繪部門開始建立“地理信息實時獲取、處理自動化、服務網絡化、應用社會化”的信息化測繪體系。空間對地觀測技術、網絡化地理信息服務技術和3S集成技術成為測繪技術體系的核心,測繪服務從標準化、專業化的地圖服務向全方位、高動態、數字化、網絡化的地理信息服務轉變。
30年來,測繪部門大力實施“科技興測”戰略,瞄準國際測繪技術前沿領域開展科學研究,開展測繪行業重大關鍵技術科學研究,推動行業技術升級,為推動測繪事業發展提供了強大動力。
——中國大地測量工作改變了傳統的作業模式。從1978開始,我國地面大地測量儀器從單壹功能的光學儀器發展到多功能的數字化設備。傳統的大地測量工作非常辛苦,外業測量人員需要攜帶幾十公斤的儀器,在高原沙漠等各種環境下艱苦工作。改革開放以來,隨著激光、電子、空間、計算機等技術的飛速發展,大地測量的理論和技術由傳統向現代轉變,大地測量的作業方式發生了質的變化。
1979年,國家測繪局和總參測繪局制定了建立中國衛星多普勒大地網的方案,並於4月1980日至10月10日組織了國家衛星多普勒網(37點)的野外觀測。然後對全國布設的全衛星大地網觀測數據進行全面科學的分析,采取嚴格的數據處理措施。1984年,繼當時唯壹的西歐網和北美網之後,我國衛星多普勒網成功建立。網絡建成後,將及時提交給國防、石油、航天等部門使用。應用結果表明,該成果提高了遠程武器的命中精度;提高了我國火箭和衛星的軌道精度,為衛星軌道測量、跟蹤和觀測站提供了精確的地心坐標,從而提高了衛星的定軌精度;提供了精確的轉換參數,可以將地面任意壹點測得的地心位置轉換到我國統壹的大地坐標系中。為石油勘探、地質勘探、海洋資源調查、確定南極長城站與北京的距離和方位提供了準確的科學依據。1988“國家衛星多普勒網布設及差分計算”通過鑒定。該網的建立標誌著我國衛星多普勒定位技術在大地測量中的應用達到了80年代的國際先進水平。
為給西北三大盆地沙漠地區大規模石油地質勘探提供測繪保障,確定西北地區地心坐標與大地坐標的最佳轉換參數,國家測繪局與青海石油局、新疆石油局等單位合作,在1984布設了西北衛星定位網。這個網中的39個點全部與國家壹級位置重合,覆蓋陜西、甘肅、青海、新疆、西藏5個省份,面積300多萬平方公裏。派出17多普勒衛星定位器參與同步聯測,定位精度0.54米。地心坐標轉換參數精度達到當時國際先進水平。西北衛星定位網的建立和應用,為國家陸地和海洋衛星定位網的部署和科學研究提供了經驗,培養了人才。在此基礎上,國家測繪局、石油部、地質礦產部和國家海洋局等52個直屬單位於8月65438日至8月0987日開始開展更大範圍的多普勒衛星定位聯合作業。派出60臺多普勒衛星定位儀在我國西部、中部、東部和海洋大陸架四個觀測區進行觀測。截至1991年2月底,我國擁有多普勒衛星定位點700多個,是當時擁有多普勒衛星定位點最多的國家。
65438-0988,國家測繪局利用多普勒衛星定位技術,開展了南沙群島定位網與國家天文大地網的聯測。同年,由國家測繪局、國家海洋局等單位組織的中國大陸架GPS衛星定位網開始布局,定位點52個。這是我國首次將GPS應用於大地測量,填補了我國衛星大地測量定位的空白。
1990之後,測繪部門開始利用GPS布設國家航天控制網。GPS技術已經廣泛應用於測繪工作的各個領域,大大提高了生產效率。
65438-0990,國家測繪局組織了國家高精度GPS網和GPS航跡跟蹤站的方案論證和初步規劃。從1991年開始,國家測繪局組織實施了全國高精度GPS網的布設工作。65438-0992年,國家測繪局和地質礦產部聯合開展全國GPS測量,使我國在較短時間內建立了高精度GPS骨幹控制網——' 92A '級GPS網,標誌著我國GPS技術的應用和研究進入了聯合攻關階段。1992年,中國還參加了由國際GPS地球動力學服務組織(IGS)組織的1992國際GPS測量,在規定時間內用4臺GPS接收機在京、滬、漢、寧四地進行觀測。1993完成了GPS衛星跟蹤站的建立,在北京建立了GPS驗證場。1995完成了高精度GPS B級網的外業測量。1996年完成了高精度GPS A級網的復測,復測並補充了55個A級節點。從1995到1997,基本完成了GPS A級網和GPS B級網的數據處理。
1998年,國家高精度GPS B級網通過國家驗收鑒定,我國第壹個大型骨幹航天控制網宣告建成並投入使用。國家高精度GPS網達到國際同類網先進水平。
國家高精度GPS網包括GPS永久跟蹤站和A、B高精度GPS網,其中已建立8個永久跟蹤站。A級網點33個,1996復試;818 B級網點。
國家高精度GPS網是中國(臺灣省除外)第壹個用現代大地測量手段布設的空間控制網。這項工作不僅為我國精化大地水準面提供了可靠的成果,而且大大提高了我國GPS定位應用的技術水平,培養了人才,積累了經驗。
此外,國家測繪局已初步建成全國GPS衛星服務系統,自1996年底正式投入運行,向社會提供GPS精密星歷服務。建立了北京、拉薩、武漢、烏魯木齊八個永久性GPS跟蹤站,形成了連續觀測、長期穩定運行的GPS衛星跟蹤網。測繪部門向用戶提供的星歷服務屬於衛星經過後的軌道參數,是壹種事後處理和事後信息,適用於大地定位和各種精度要求較高的非實時定位。
——攝影測量走上了全數字化自動成圖的道路。傳統的模擬測繪儀器精度高,但特別笨重,占地面積大,維護困難,不僅勞動強度大,而且效率低。1981年,國家測繪局測繪科學研究所研制的數控繪圖儀通過國家鑒定,性能穩定,精度高。1982研制了數控正射影像投影儀。為了滿足測繪生產的需要,國家測繪局下達了1984重點科研項目,研制了測繪分析制圖儀。經過艱苦努力,國家測繪局測繪科學研究所成功研制了集光、機、電計算機技術於壹體的JX-1分析制圖儀、JX-3分析制圖儀及配套軟件,填補了國內空白,占領了國內市場。
JX三號分析測繪儀器是攝影測量和遙感領域的主要儀器,是集精密光學和機械、自動控制、計算機軟硬件、測繪技術於壹體的綜合系統。以前這種儀器完全依賴進口,每臺儀器價格高達654.38+0.5萬人民幣。1988年初,具有世界先進水平的國產航測儀器——JX三號解析測圖儀呈現在人們面前。同年投入批量生產,1990被評為國家級新產品,1992獲國家科技進步壹等獎,105套相繼售出,應用於全國25個省、市、自治區的測繪、地質、交通、水利、冶金、城建等專業領域,占據國內80%的市場。
JX-3解析測圖儀的推廣應用,不僅降低了操作人員的勞動強度,而且提高了航測作業的現代化水平,為全數字化航測儀器的研發積累了寶貴經驗,培養了壹批人才。
6月,1998,JX-4A數字攝影測量工作站通過鑒定。JX-4A數字攝影測量工作站是國家信息獲取與處理技術“863”計劃的子項目和國家測繪局測繪科技發展基金項目。根據測繪行業對1 ∶ 5萬、1 ∶ 1,000比例尺和更大比例尺地圖修編更先進的手段和設備的市場需求,以中國工程院院士劉仙林為首的中國測繪科學研究院課題組經過壹年多的努力,成功研制出JX三號解析測圖儀,並采用了最新的軟硬件平臺。
這種全數字攝影測量工作站采用微型計算機作為主機,通過專用攝影測量立體顯示卡實現雙圖雙像漫遊和快速圖像變焦,在國內外尚屬首創。具有強大的立體編輯功能,全中文界面,內定向、相對定向、絕對定向、影像關聯、數字地面模型生成、數字正射影像制作和人機交互的數字成圖功能,有效的質量控制手段,操作簡單靈活。
JX-4A數字攝影測量工作站是數字測繪技術體系中的關鍵技術,已用於大規模生產數字測繪產品,占據中國大部分市場,並銷往日本、芬蘭、巴基斯坦等國家。該成果獲2001國家科技進步壹等獎。實現了從傳統模擬測繪技術體系向數字測繪技術體系的轉變,是現代測繪高技術發展的重大突破。
2007年,我國成功研制了SWDC系列數字航空攝影測量等高分辨率航空攝影設備,改變了我國航空攝影測量長期依賴國外膠片和數字航空攝影測量的局面。作為自動化、智能化空間信息獲取和更新的重要技術手段,填補了國內空白。
在過去的30年裏,中國在攝影測量和遙感技術領域取得了巨大成就。在數據獲取能力方面,成功研制了系列傳感器,發射了50多顆對地觀測衛星,形成了風雲、海洋、資源、環境減災四大民用系列對地觀測衛星系統。累計影像數據總存儲容量超過660TB,覆蓋中國及周邊國家和地區陸地和海域15萬平方公裏的地球表面;組建多學科研究團隊,160多所高校和科研院所開設3S相關專業;壹批航天信息企業誕生,壹大批軟件產品開發成功。與此同時,適應產業發展需要的地理空間信息管理體系和標準開始建立。
——地圖生產正在走向信息化測繪時代。自20世紀80年代以來,我國地圖生產逐漸擺脫了傳統的手工制圖方式,集地圖制圖和出版為壹體的數字測圖系統成為地圖生產的基本技術手段。隨著測繪技術的升級,地圖作為測繪的終端產品,正在發生著深刻的變化。
在生產過程中,電腦繪圖取代了手工繪圖。不僅顯著提高了制作效率,還極大豐富了演出效果:靜變動,無聲變有聲,二維變多維。特別是利用現代多媒體技術,以數字地圖為背景,通過人性化設計,可以為人們提供傳統地圖無法比擬的優秀信息技術地圖。
在表現形式上,模擬地圖發展為數字地圖。數字地圖是虛擬地圖,是壹組地理空間數據。數字地圖是可視化的,比如在屏幕上顯示,通常稱為電子地圖,紙質地圖可以在電腦繪圖儀上輸出。數字地圖是靈活的,它不受傳統地形圖分幅的限制,顯示或輸出的比例尺可以調整;數字地圖易於修改和更新,有利於保持其現狀;數字地圖易於保存(如光盤)、攜帶和使用。
在信息獲取方面,呈現出多手段、自動化、全天候、短周期的快速信息獲取勢頭。在提高地面測繪信息采集自動化程度的同時,全數字攝影測量系統的發展,特別是對地觀測衛星的發射和航天遙感技術的發展,使得空間地理信息的快速獲取(更新)、處理和提供成為現實。衛星遙感圖像的空間分辨率不斷提高,時間分辨率不斷縮短。
在內容方面,它不僅信息量大,而且具有可擴展性。模擬地圖上的測繪信息內容受到產品表現形式的極大限制和制約,只能在地圖清晰、壹覽無余的情況下展現少數地物最基本、最有限的特征。比如在1∶500的模擬圖中,壹棟房子只能標註建築層數和建築材料。在數字地圖理論中,同壹地物的數據可以附加無限的地理信息(稱為屬性),如用戶名、建築高度、建築面積、建造年份、設計單位等。
在數據質量方面,由於嚴格的數學關系和恒定的數學精度,提高了數學質量。數字地圖不會因為輸出設備的不同或輸出比例的變化而影響其數據的質量。
在產品類型上,呈現多元化趨勢。除了4D產品之外,基於4D產品,利用GIS技術和多媒體技術制作的各類專題應用系統、專題地圖和多媒體地圖更是數不勝數。
——3S技術集成走在世界前列。3S技術集成是全球定位系統(GPS)、攝影測量與遙感(RS)和地理信息系統(GIS)的集成,是近年來地理空間信息科學發展的前沿技術。3S集成包括天基3S集成和地基3S集成。天基3S集成是為了實現航天遙感信息的直接定位、偵察、制導和測量。地基3S集成是為了實現車載和機載定位導航以及地面目標定位、跟蹤和測量等實時操作。我國在該領域取得了壹系列重大成果,如GPS與GIS的結合,在城市公安、交通、消防、導航等方面的應用研究已經開展並投入應用。RS和GIS的結合,壹方面包括從遙感數據中為GIS提供專題信息或更新數據庫,另壹方面從GIS中提取必要的輔助信息和知識,實現遙感圖像的智能分類和判讀。我國在該領域順應國際發展大勢,研究應用進入國際先進行列,取得了壹系列成果,在洪澇災害動態監測、信息傳輸等領域得到了實際應用。
21世紀,隨著信息技術的飛速發展,3S技術逐漸與計算機、網絡、通信等高新技術相融合,得到廣泛應用,從而不斷提高地理信息產品的技術含量和網絡化服務能力。汽車導航、個人移動定位、互聯網地圖等高新技術產品的生產和服務蓬勃發展,湧現出壹大批具有自主創新能力的地理信息企業,有力推動了地理信息產業的發展。以3S技術為支撐、以空間信息資源為核心的地理信息產業成為現代服務業新的經濟增長點,為測繪開辟了更加廣闊的服務領域和發展空間。