测绘新技术讲座

1、测绘新技术讲座测绘新技术讲座 GPS的现状与应用 现代大地测量发展综述 工程测量的现状与发展 测绘科学的发展前景 第一讲 GPS的现状及应用 一、GPS的定义、系统组成与功能 1. GPS的定义 ?GPS是美国国防部为替代子午卫星系统 （NNSS）于1973年12月批准研制的卫 星导航系统。 ?它的全称是卫星测时测距导航/全球定位 系统（NAVSTAR/GPS；Navigation Satellite And Ranging/Global Positioning System） 2. GPS的系统组成 ?空间部分 24（21+3）颗GPS卫星组成 24颗卫星分布在20200km高空上的倾角为5

2、5的 6个轨道上，运行周期为11h58min，以保证在全 球各处能观测到高度角15的卫星4颗以上 卫星以L1（1 575.42MHz）和L2 （1 227.60MHz) 两个波段发射载波无线电信号，内容包括测距码 和导航电文 测距玛有P码（精码）和C/A码（粗搜索码）。 C/A码供民用的标准定位服务（SPS）；P码只供 美国军方和授权用户使用 导航电文内容包括卫星星历、电离层模型系数、 时间信息、卫星状态信息、星钟改正数以及漂移 信息等 ?监控部分 1个主控站（设在美国的科罗拉 多） 3个注入站（设在大西洋的阿森 松岛、印度洋的迪戈加西亚岛 和太平洋的卡瓦加兰岛） 5个监控站（设在主控站、3个

3、 注入站和美国的夏威夷） ?用户部分 GPS接收机 GPS卫星卫星 GPS 卫星在轨道上的分布卫星在轨道上的分布 GPS 的系统组成 空间部分 24颗GPS卫星组成 用户部分 GPS接收机 控制部分 1个主控站 5个监控站 3个注入站 注入站 监控站监控站 主控站 3. GPS的功能 ?导航 海空导航、车辆引行、导弹制导等 ?测速 其精度可达0.1m/s ?测时与授时 其精度可达340ns ?定位 C/A码 单点定位精度为2040m，P码单点定位精度为16m 相对定位精度在50km以内可达10-6，100km500km可达10- 7，1000km以上可达10-9。在3001500m的工程精密定

4、位时 观测1h以上定位精度可达1mm以内，与ME-5000电磁波测距 仪测定的边长比较，其较差最大为0.5mm，较差中误差为 0.3mm C/A码单点定位的高程精度为3060m，DGPS 高程精度目前 最高可达到厘米级或亚毫米级 二、GPS的技术定义与政策 1. IOC与FOC的定义 ?IOC初始运作能力 24颗卫星（/A型）在预定的轨道上运行 能按规定精度进行标准定位服务 1993年12月8日美国防部宣布达到IOC ?FOC 全部运作能力 24颗卫星（/A型）在预定的轨道上运行 能全面满足军方的要求 2. SA政策和AS政策 ?SA技术选择可用性技术 包括技术技术 水平定位精度从2030m降

5、低到100m ?AS技术反电子欺骗技术 将P码加密为Y码 ?SA和AS实施的目的 使非特许用户不能获得高精度定位信息 ?用户的对策 采用DGPS技术对付SA政策 采用下面3种技术对付AS政策 ? P-W技术 ? L1、L2互相关技术 ? 窄相关技术 3. GPS使用的安全性与完备性 ?GPS使用的安全性 安全性GPS的C/A码在战时是否会关闭 GPS具有安全性的理由 ?美国于1991年有言在先 ?众多商业用户的强大阻力 ?C/A码是P码的引导码 ?美国必须混合使用民用GPS接收机 ?GPS使用的完备性 完备性发现精度不合格并能及时通知用户的能力 完备性的要求 ?能够及时检测出精度超限的情况 ?

6、能在规定的时间内通知用户 ?美联邦航空管理局（FAA）要求精度限差为10m、 时间为10s。直至今日美国国防部仍未宣布已达到 完备性的要求 4. 美国GPS政策的改变 ?2000年5月美国国防部宣布取消SA政 策，使得水平单点定位精度恢复到 2030m ?将逐步开放L2的C/A码 L2上的C/A码的开放，将使得GPS的精度 和功能提高，且可使用户方便的利用双频 进行电离层影响的改正。届时可使水平单 点定位精度提高到2.5m ?将启用一个新的民用频率L5和和军队 专用的M码 L5将大大缩短整周模糊度的搜索时间，从 而使得动态定位和快速静态定位技术有更 大的发展 5. GPS以外的全球定位系统 ?

7、GLONASS全球导航卫星系统 由前苏联和俄罗斯从1982年开始至1996 年建成 ?INMARSAT系统 由国际移动卫星组织（原名国际海事卫 星组织（INMARSAT）筹建 ?GNSS系统 由国际民航组织筹建，将建成由GPS、 GLONASS、MARSAT、GAIT、RAIM组成 的混合系统 三、GPS接收机的类型与发展 1. GPS接收机的类型 ?导航型 ?测地型 ?授时型 2. GPS接收机的发展 ?1981年GPS接收机问世 ?测地型已从第一代发展到第三代 第三代的标志 ? 采用扩波技术和精化软件等先进技术 ? 精度有明显提高，相对可达到10-610-9 ? 能进行多种模式作业 ? 在

8、体积、重量、功耗上均有较大改进 目前还在飞速发展 3. GPS接收机的发展趋势 ?动态定位精度达到cm级 ?更加轻便、灵活、小型化并大量使用嵌入机 ?功耗减少、内存增大、平均无故障天数增加 ?天线性能的改进，有望解决多路径效应的困 扰 ?向高集成、多功能、一体化发展 G方式机单频单系统（GPS-L1） GG方式机单频双系统（GPS/GLONASS-L1） GD方式机双频单系统（GPS-L1+L2） GGD方式机双频双系统（GPS/GLONASS- L1+L2） ?依定位时的状态分 ?动态定位 ?静态定位 ?依定位模式分 ?绝对定位（单点定位） ?相对定位 ?差分定位 ?依定位采用的观测值分 伪

9、距测量（伪距法定位） 载波相位测量 ?依时效分 ?实时定位 ?事后定位 ?依确定整周模糊度的方 法及观测时段的长短分 ?常速静态或动态定位 ?快速静态或动态定位 1.GPS测量定位的分类 四、GPS定位的原理与方法 2. 测距码伪距单点定位测距码伪距单点定位 tcZZYYXX S i S i S ii S ? 222 )()()( ?伪距单点定位原理 ?伪距单点定位的应用特点 ?既能用于静态定位，也可进行 动态定位而用于导航 ?属于无模糊度（多值性）定位 ?定位速度快、实时性好 ?对信号的强度要求不高 ?但定位精度较低 3. 载波相位测量 载波相位测量原理 载波相位测量的观测量 载波相位测量的

10、特点 ?定位精度比伪距定位精度 高 ?可用于进行 静态绝对定位、 静态相对定位、 差分动态定位 ?但面临着两个问题： 必须解求整周模糊度 经常需要探测并修复周跳 j kkk j kkk j k j k NtTttt?)()()( 4. GPS相对定位 相对定位的原理 ?相对定位是用两台 （或多台）接收机分 别安置在一条（或多 条）基线的两端，同 步观测相同的GPS卫星， 以确定基线端点的相 对位置或基线向量 ?在相对定位时，通过 对观测量求差，可以 消除卫星钟与接收机 钟的钟差，削弱电离 层和对流层折射的影 响，消去整周模糊度 参数等，使基线精度 提高到10-6、10-7，甚 至达到10-8、

11、10-9。 差分观测量 ?一次差分观测量 星际一次差分观测量 历元间一次差分观测量 站际一次差分观测量 ?二次差分观测量 站际星际二次差分（双差）观测量 星际历元间二次差分观测量 站际历元间二次差分观测量 ?三次差分观测量 上述三种二次差分观测量中的任一种 再与第三要素求差 5. 差分GPS定位 差分GPS定位原理 ?差分GPS定位属于GPS相对 定位 ?差分GPS定位是将一台GPS 接收机安置在基准站上进行 观测，根据基准站的精密坐 标计算出基准站到卫星的距 离改正数，并由基准站实时 地将这一改正数发送出去。 用户接收机在与基准站接收 机进行同步观测的同时，也 接收到基准站的改正数，用 此对

12、其定位结果进行改正， 从而提高用户站的定位精度 差分方式与功能 ?站间差分 同步观测值在接收机间求差 可消除卫星钟差，削弱电离层、对流层折射 影响 ?星间差分 同步观测值在卫星间求差 可消除接收机钟差和星历误差 ?历元间差分 同步观测值在历元间求差 可消去整周未知数参数 ?多元差分 还可消除大部分传播延迟误差，其程度视基 准站至用户站的距离而定 差分定位的关键技术 ?是高波特率数据传输的可靠性和抗干扰 问题 差分GPS的类型 ?单站差分GPS 位置差分GPS ?直接利用基准站的坐标改正数消去基准站与用户站间公共误差 ?其优点是计算简单，适用于各种型号的接收机 ?其缺点是基准站与用户站必须观测同

13、一组卫星，故位置差分只 适用于100km以内 ?能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等 伪距差分GPS ?其原理是在基准站上观测所有的卫星，利用基准站的已知坐标 和测得的各卫星的地心坐标，计算出基准站至各卫星的距离， 并求出它与相应伪距之差，用此改正数去改正用户站测得的伪 距 ?其优点是由于基准站提供了所有卫星的伪距改正数，用户接收 机观测任意4颗卫星即可完成定位 ?其缺点是差分精度随基准站到用户站的距离增加而降低 ?能满足米级定位精度，广泛用于导航和水下测量等 载波相位差分GPS ?载波相位差分技术又称实时动态（RTK， Real Time Kinematic）定位技术，是实时处 理两

14、个测站载波相位观测量的差分方法 ?载波相位差分方法分为修正法和乘法法两类。 前者是将基准站的载波相位修正值发送给用 户站，属于准RTK；后者是将基准站采集的 载波相位发送给用户站，属于真正的RTK ?载波相位差分技术的关键是解求起始相位模 糊度 ?载波相位差分技术可使三维定位精度达到厘 米级，应用于海上精密定位、地形测图和地 籍测量等 ?载波相位差分技术也同样受到基准站至用户 站距离的限制 ?局域差分GPS系统（LADGPS） LADGPS的基础是在局域中建立一个差分 GPS基准站网，该网由若干基准站组成， 通常还包含一个或数个监控站，基准站 之间和基准站与用户站之间均有无线电 数据通讯链 局

15、域中的用户通常是采用加权平均法或 最小二乘法对来自多个基准站的改正信 息（坐标改正数或距离改正数）进行平 差计算以求得自己的坐标改正数或距离 改正数 基准站与用户站间的距离通常在500km 以内才能获得较好的精度 ?广域差分GPS系统（WADGPS） WADGPS由一个中心站、几个监控站、覆盖域内的用户站，以 及其间的数据通讯网络所组成 广域差分GPS的基本思想是对GPS观测量的各种误差源加以区 分，再分别对每一种误差源加以“模型化”，并将计算出的数 值通过数据链传输给用户，对用户的定位误差进行最有效的改 正，以达到明显地提高用户站的定位精度 广域差分GPS技术对误差进行区分的目的就是最大限度

16、地降低 监测站与用户站间定位误差的时空相关性，克服局域差分GPS 技术对时空的强依赖性，以达到改善实时差分定位的精度和扩 大监控站至用户站之间距离的限制 WADGPS是一个定位精度均匀分布的系统，且覆盖范围广，定 位精度比LADGPS高。采用广域差分GPS技术进行定位，在 3000km范围内，利用C/A码伪距单点定位的分量精度一般优于 2m，点位精度一般优于4m WADGPS使用的硬件设备及通讯工具昂贵，软件技术复杂，运 行和维持费用高，且可靠性和安全性也不如单个的LADGPS 6. GPS测量的作业模式 经典静态定位 ?作业方法 采用两台(或两台以上)接收机,分 别安置在一条(或数条)基线的

17、两端,同步观测 4颗以上卫星,每时段长45分钟至2个小时或 更多 ?精度 基线的相对精度可达5mm+1ppmD ?适用范围 建立全球性或国家级大地控制网、 地壳运动监测网、长距离检校基线，进行岛 陆联测、钻井定位和精密工程控制网建立等 ?注意事项 所有观测基线均应组成一系列封 闭图形，以利于外业检核，提高成果可靠性 快速静态定位 ?作业方法 在测区中部的基准站上安置一台接收 机，跟踪所有可见的卫星；另一台接收机依次到 各点流动设站，每点观测数分钟 ?精度 流动站相对基准站的基线中误差为 5mm+1ppmD ?适用范围 控制网的建立与加密、工程测量、地 籍测量等 ?注意事项 在观测时段内应确保有

18、5颗以上卫星 可供观测；流动站与基准站间应不超过20km； 流动站的接收机在迁站时可关机 ?优缺点 速度快、精度高、能耗低；但在两台接 收机工作时构不成闭合图形，可靠性较差 准动态定位 ?作业方法 基准站接收机连续跟踪所有可见 卫星，流动站接收机在起始站观测12分 钟后，在对所测卫星不失锁的情况下，将 流动站接收机分别置于各待定点观测数秒 钟 ?精度 观测基线的中误差约为12cm ?适用范围 开阔地区的控制网加密、工程定 位、碎部测量、剖面测量、线路测量等 ?注意事项 应确保在观测时段内有5颗以上 卫星可供观测；流动站至基准站的距离不 超过20km；观测过程中流动站接收机不能 失锁，否则应在失

19、锁的流动站上延长观测 时间12分钟 往返重复设站定位 ?作业方法 基准站接收机连续跟踪 所有可见卫星，流动站接收机依次 到每个待定点观测12分钟；1小 时后按逆序返测各流动站12分钟 ?精度 相对基准站的基线中误差为 5mm+1ppmD ?适用范围 控制网的建立与加密、 工程测量、地籍测量等 ?注意事项 应确保在观测时段内有 3颗及其以上卫星可供观测；流动 站至基准站的距离不超过20km 动态定位 ?作业方法 基准站接收机连续跟踪所有可 见卫星，流动站接收机在起始站观测数分 钟后，流动站接收机开始沿预定的路线连 续运动，按规定的间隔自动测定运动轨迹 的实时坐标 ?精度 相对基准站的瞬时点位精度

20、为 12cm ?适用范围 精密测定运动载体的运动轨迹、 测定线路的中心线、剖面测量、航道测量 等 ?注意事项 需同步观测5颗卫星，其中至 少要对4颗卫星进行连续跟踪；流动站至 基准站的距离应不超过20km 实时动态（RTK）定位技术 ?实时动态测量技术 以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术 ?实时动态测量的基本思想 基准站接收机连续观测所有可见卫星，并将其观测数 据通过数据传输链实时地发送给用户站，用户利用这 些数据对用户接收机同步观测的数据按相对定位原理 实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度 ?实时动态测量的作业模式 快速静态定位、准动态定位、实时动态定位 ?实时动态测量技术的

21、应用范围 航空摄影测量、航空物探、航道测量、线路中线测量、 运动目标的精密导航等 五、GPS高程测量 GPS高程测量的原理 ?WGS-84大地坐标系下的大地高 H84与相应的正常高H和高程异 常之间存在下列关系 H=H84 或=H84H ?GPS高程测量的核心是根据测区 内某些点的正常高（或重力资料） 和GPS大地高计算出相应的高程 异常值，进而拟合出测区的似大 地水准面，然后以此为基础，再 利用待测点的GPS大地高求出待 测点的正常高 GPS水准高程测量 ?GPS水准高程测量是目前GPS高程测量作业中最常用 的一种方法 ?在GPS水准高程测量中,目前国内外用来进行似大地 水准面拟合的方法主要

22、有 绘等值线图法 ?适用于面状区域 ?原理是：利用区域内若干已知点的平面坐标和高程异 常，内插绘出测区的高程异常等值线图，利用该等值 线图内插出待定点的高程异常，进而求出其正常高 解析曲线内插法 ?适用于GPS点布设成测线时 ?根据测线上若干已知点的利用区域内若干已知点的平 面坐标和高程异常，用数值法拟合出测线方向的似大 地水准面曲线，再内插出待定点的高程异常，进而求 出其正常高 曲面拟合法 ?适用于面状区域 ?原理是：利用区域内若干已知点的 平面坐标和高程异常，用数值拟合 法拟合出测区的似大地水准面，再 内插出待定点的高程异常，进而求 出其正常高 ?GPS水准高程的精度 通常可达到厘米级精度

23、，能代替四等水 准测量 在采用特殊措施的情况下可达到亚毫米 级或毫米级的精度 GPS重力高程测量 ?GPS重力高程测量是用重力资料求定地 面点的高程异常,再利用测定的GPS大地 高求取地面点的正常高 GPS三角高程测量 ?GPS三角高程测量是在GPS点上加测各 GPS 点间的高度角，利用GPS边长，按 三角高程测量公式计算GPS点间的高差， 进而求取GPS点的正常高 六、GPS技术的应用 1.GPS技术在大地控制测量中的应用 ?建立全球或全国性的高精度GPS控制网 全球性的高精度GPS网 ?目的是建立高精度（12m）的全球统 一的动态坐标框架，为大地测量的科学 研究及相关的地学研究打下坚实的基

24、础 ?1991年国际大地测量协会（LAG）决定 在全球范围内建立一个IGS（国际GPS地 球动力学服务）观测网，并于1992年 69月间实施了第一期会战联测 我国的高精度GPS网 ?目的是在全国范围内确定精确的地心坐标， 建立起我国新一代的地心参考框架及其与国 家大地坐标系统的转换参数，并奠定地壳运 动及地球动力学研究的基础 ?1992年组织了“中国 92GPS会战”，布设 了国家A级GPS网，随后在1993年和1995年 又进行两次复测。A级网由28个点组成，其 点位精度达到厘米级，边长相对精度达到 310-9 ?在A级GPS网的基础上建立了国家B级GPS网。 B级网共布测730个左右GPS

25、点，平均边长在 东部为50km，在中部为100km，在西部为 150km，点位地心坐标精度达到0.1m，边 长相对中误差达到2.010-8，高程分量相 对中误差为3.010-8 ?区域性GPS大地控制网 区域GPS网是指国家C、D、E级GPS网或专 为工程布设的工程GPS网 由于GPS定位的高精度、快速度、省费用等 优点，使得目前建立区域控制网的手段已基 本被GPS技术所取代 对于区域控制而言，GPS技术的作用主要在 于 ?建立新的地面控制网 ?校核和改善已有的地面控制网 ?对已有的地面控制网进行加密 ?拟合区域大地水准面 2.GPS技术在精密工程测量中的应用 ?建立精密工程控制网 ?用于工程

26、变形监测 ?建立工程或滑坡变形自动化监测系统 ?建立长大或超长隧道的施工控制网 ?建立超长精密线路的基础控制网 3.GPS技术在航空摄影测量中的应用 ?测定航空摄影测量的地面控制点 ?GPS辅助航空摄影测量技术的出现与发展 4.GPS技术在海洋测绘中的应用 ?用于高精度海洋定位 ?用于建立海洋大地控制网 ?用于水下地形的测绘 ?建成了中国沿海RBN/DGPS系统 RBN/DGPS系统是中国沿海无线电 指向标差分GPS系统。该系统由20 个RBN/DGPS基准站组成，形成从 鸭绿江口到南沙群岛部分区域、覆 盖我国沿海港口、重要水域和狭窄 水道的差分GPS导航服务网 5.GPS技术在地球动力学研究

27、中的应用 ?建立中国地壳运动监测网 ?建立青藏高原地球动力学监测网 ?建立首都圈GPS地表形变监测网 6.GPS技术在公安、交通系统中的应用 ?建立车辆GPS定位管理系统 第三讲 现代大地测量发展综述 一、现代大地测量发展的基础与特点 1.现代大地测量发展的基础 ?空间大地测量的发展 ?电子技术和计算技术的发展 ?其它高新技术的出现与发展 2.现代大地测量的特点 ?以空间大地测量为标志 ?精度提高了23个数量级 ?突破了经典大地测量的时空局限性 二、国际现代大地测量的现状与发展 1.从卫星大地测量的出现而崛起 2.美国对现代大地测量的投入最大、启动最早 ?于1958年就制定了国家大地测量10年

28、计划 ?于1979年又制定了地球动力学计划 ?GPS的布设和广泛应用 3.其它国家的现代大地测量开展也很活跃 ?前苏联的GLONAS布设完成 ?法国的星载双频多普勒定位定轨系统研制成功 ?日本也发射了大地测量卫星 ?欧洲空间局的GNSS布设完成 3.全球联测和地域性联测空前活跃 4.空间测量技术的应用领域得到广泛开拓 三、我国现代大地测量的现状与发展 1.我国现代大地测量的启动 ?60年代开展卫星大地测量的研究和应用 ?80年代建立起全国卫星多普勒定位网 ?80年代后期开始GPS的研究与应用 ?目前已建成了2000GPS网 2.甚长基线干涉技术（ VLBI）在我国的应用 ?在上海、昆明、乌市建

29、立VLBI站 ?将对我国板块运动的定量研究起到重要作用 ?构成平均边长2600km的大三角形VLBI网 ? VLBI站的坐标及其变化可作为我国的测量基准 3.人卫激光测距技术（ SLR）在我国的应用 ?SLR应用的4个主要方面 以5cm精度测定地极位置和地球自转速率 测定全球板块运动和区域性地壳形变 建立地面参考坐标系 测定地球引力场 ?我国的SLR站 原有上海、北京、广州、武汉、长春、昆明、西安、 郑州各站 现有上海、北京、广州、武汉4个第三代SLR站 准备建立昆明、乌市、拉萨等3个第三代SLR站 4.全球定位系统（GPS）在我国的应用 ?我国布测全国GPS网的3个目的 建立我国的地心坐标系

30、 检核并改善现有的天文大地网 精化我国的大地水准面（东部优于1m，西部为 23m） ?我国布设的两个GPS网 1991年由总参布设（地心定位精度为2m，相对 精度达10-7） 1992年由总局布设（地心定位精度为0.2m，相 对精度达10-7） 四、大地测量的发展趋势 1.现代大地测量发展趋势综述 ?由静态到动态 ?从局部到全球 ?从陆地到海洋 ?从运动学到动力学 ?从单一学科的封闭状态向多学科交叉发展 2.现代大地测量发展趋势 ?以地球动力学带动整个大地测量的发展 地球动力学当前的研究方向 ?地球自转轴的定向及其变化 ?大地测量和地球物理的反解 ?地壳运动全球性变化 ?全球重力场及其变化 地

31、球动力学的上述研究成果可带动 ?坐标框架的精化 ?大地水准面的精化 ?大地测量内容的丰富 ?由三维（静态）发展为四维（动态） 研究在时间概念下的椭球改正 研究未来气候变化对地球形状的影响 对高精度天文测量施加潮汐改正 采用频谱分析来精化高程异常 研究板块运动对大地水准面的影响 ?对高程参考系的研究正向深入发展 目前已提出建立全球统一的高程基准的理论和方案 尽快建立cm级全球统一的高程基准 ?大地测量向洲际和全球扩展 1988年进行了欧、非、北美等的洲际联测 1989年进行了西欧16国GPS会战 1992年进行了全球GPS会战 ?惯性测量系统（ISS）有了新进展 精度将由10m级进入到cm级 测

32、量元素从3维扩展到6个元素 ?大地控制网的理论与实践不断发展 国家大地控制网的概念将有根本性的变化 地面网还将继续发挥作用 整体大地测量将逐渐推广应用 第三讲 工程测量的现状与发展 一、现代工程测量的发展契机与特点 1.现代工程测量的发展契机 ?传统“工程”概念的扩充 ?测量学科的交叉、渗透和综合 ?高、大、精工程的大量出现 ?微电子、激光、计算机、自动控制的相互结合 2.现代工程测量的特点 ?具有综合化的特点 ?高新测量技术的广泛应用 ?工程测量仪器渐趋集成化和自动化 ?精度和速度明显提高 ?精密工程测量的可遇性愈来愈高 二、工程测量的现状 1.地面测量系统已形成系列化 ?全站仪测量系统（T

33、MS） ?自动化全站仪测量系统（ATMS） ?全站仪大比例尺数字测图系统 ?数字水准测量系统 ?工业测量系统 2.GPS在工程测量中的应用日益广泛 ?工程GPS测量控制网的普遍建立 ?开始用于变形监测和地表沉降监测 ?开始用于工程摄影测量的控制 ?GPS水准开始用于工程测量 ?GPS/GIS综合系统开始出现 3.特种精密工程测量的蓬勃发展 ?促使特种精密工程测量发展的因素 现代化城市建设的需要 大型企业技术改造热潮的兴起 病损工程和重大工程急需监测 ?特种精密工程测量的发展 观测渐趋半自动化和自动化 各类传感器的广泛应用 三维精密测量用于对高耸建筑物的监测 数据采集传输系统开始应用 4.特种精

34、密工程测量的展望 ?安全监测将继续蓬勃发展 ?快速三维测量和GPS技术的应用将更加普及 ?线测技术将走向前台 ?避免观测过程中的外界干扰仍是个难题 二、现代工程测量的发展趋势 1.继续向综合化方向发展 2.地面测量系统向更加自动化方向发展 3.特种精密工程测量的应用将更加广泛 第四讲 测绘科学的发展前景 一、从信息化时代谈起 1.信息技术的时代意义 ?二次世界大战后的5次伟大技术革命 原子能的释放和利用 人造地球卫星的发射成功 重组基因（DNA）实验的成功 微处理机的大量生产 人类进入信息化时代 ?本世纪的6大高新技术领域 信息技术 新材料 新能源 生物工程 空间技术 海洋科学 2.信息化时代

35、的主要标志 ?采集和传输信息的卫星群星璀璨 ?满载信息的电磁波充满空间 ?计算机被广泛应用并进入家庭 ?白领工人数量超过蓝领工人 ?IC卡和条形码被广泛应用 二、“四金工程”拉开我国信息化建设的序幕 1.金桥工程 ?国家共同经济信息网 ?目标是建立一个覆盖全国与国务院各部委专用网 相连，并与30个省市自治区、500个中心城市、 12000个大中型企业、100个计划单列的重点企 业集团以及三峡工程、大亚湾核电站等国家重点 工程相连接的国家共同经济信息网 2.金关工程 ?国家外贸信息管理系统 ?目的是将全国的外贸系统的信息系统连网，实现 无纸贸易 3.金卡工程 ?实现电子货币和电子证件 4.金税工程 ?国家增值税征收信息管理系统 ?投资500亿进行建设 5.国家信息化建设的内容 ?包括信息基础设施建设和应用系统建设 ?若将“金桥”设计成信息高速公路，则 “金关”、“金卡”、“金税”则是以 信息基础设施（基础网络平台）上的应 用系统 三、“金地工程”地理信息系统（GIS） 1.GIS的概述 ?GIS是一个有组织的硬件、软件、地理数据和人 才的集合，是以计算机软、硬件为平台、信息网 络为基础的地学空间信息系统 ?GIS的建设是国家建设与管理的基础设施，是信 息化社会的基础产业之一，是国家走向信息化的 “金地工程” 2.GIS的组成 ?地