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大地测量与导航新技术与应用进展

发布时间:2022年07月26日 来源:中国测绘学会大地测量与导航专业委员会

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主 持 人

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主持人:郭春喜

单位:自然资源部大地测量数据处理中心、陕西测绘地理信息局

职务:教授级高工,首席专家,中国测绘学会大地测量与导航专业委员会副主任委员

个人简介:长期从事大地测量工程建设与科学研究及推广应用工作,建成我国现代测绘基准体系,使我国测绘基准进入世界先进行列;建立先进实用的似大地水准面确定技术体系,推进我国似大地水准面精度与分辨率实现多级跨越;作为珠峰高程测量数据处理负责人,于2005年、2020年两次精确确定了珠峰最新高度。

享受国务院政府特殊津贴,荣获国家测绘局首批科技领军人才、夏坚白测绘事业创业与科技创新奖、自然资源部高层次科技创新人才、首届全国十大测绘科技创新人物等荣誉。获得国家及省部科技进步奖25项,国家奖3项,发表科技文章与专著106篇。


主 讲 人

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主讲人:柳林涛

单位:中国科学院精密测量科学与技术创新研究院

职务/职称:研究员,精密重力测量技术研究部主任,中国测绘学会大地测量与导航专业委员会副主任委员

个人简介:中国科学院百人计划,洪堡学者,获国务院政府特殊津贴,长期从事时频变换理论及海空重力测量方面的研究。在国际上首先提出了标准时频变换理论,该理论为信号时频分析提供标准分析工具,已被国内外学者广泛使用。主持完成科技部首批国家重大科学仪器研制项目,成功研制了自主知识产权的零长弹簧原理CHZ-II海空重力仪,性能达到国际领先水平,在水面及水下开展了大量重力测量试验与应用。获中国科学院优秀指导教师奖,中国科学院武汉分院十大杰出青年,发表论文100余篇,引用超过2000余次。

报告名称:CHZ-II海洋重力仪研制

报告摘要:海洋重力场是地球的基本物理场,海洋重力数据在海洋高程基准建立、航海安全保障、海底资源勘探、重力辅助导航等方面有重要应用。在国家重大科学仪器设备开发专项资助下,柳林涛带领精密重力测量技术研究部,经过多年努力,成功研制了CHZ-II海洋重力仪,填补了我国弹簧式海洋重力仪的空白,顺利通过了科技部组织的综合验收。团队掌握了弹簧式海洋重力仪的核心关键技术,拥有自主知识产权,建立了海洋重力仪研制基地。CHZ-II海洋重力仪已经完成了10余次海洋重力测量实验与任务,航程超过5万海里,精度优于1mGal,同国外的仪器精度相当。

本报告将主要介绍CHZ-II海洋重力仪的研发历程,重点介绍零长弹簧垂直悬挂结构、高精度伺服控制系统、双层恒温系统、液体阻尼、陀螺稳定平台等关键技术的突破,并对海洋重力仪系统的实验室静态、动态测试及多次海上实测结果做出介绍。本报告将介绍团队利用CHZ-II海洋重力仪在西太平洋、南海等区域成功组织开展的多次惯导/重力联合导航试验,该试验重点突破了海洋重力测量信号无源实时获取的难题,试验结果表明:当惯导漂移超3海里时,CHZ-II海洋重力仪可以给出预警。报告最后将对水下重力测量系统的研制及应用给出展望。

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主讲人:朱建军

单位:中南大学地球科学与信息物理学院

职务/职称:二级教授、中国测绘学会大地测量与导航专业委员会副主任委员

个人简介:博士、博士生导师,国务院特殊津贴专家。

主要从事测量平差与数据处理、InSAR数据处理方面的研究。主持863计划课题、国家重点研发计划课题等3项,国家自然科学基金重点项目2项。作为项目负责人获得教育部自然科学一等奖1项(2005)、国家科技进步奖二等奖1项(2018)。2008年获夏坚白测绘事业创业与科技创新奖。

报告名称:双站InSAR技术背景下复杂山区林下地形测绘

报告摘要:DEM表示“裸”地表高程信息。因此,在森林覆盖区,要利用光学遥感或摄影测量获取的DEM需要扣除森林高度。目前,滤波或引入外部数据的树高扣除方法精度有限,难以满足高精度地形测绘的要求。合成孔径雷达采用微波信号,可以穿透/部分穿透森林冠层,并记录森林垂直结构属性参数,为直接探测林下地形信息或森林高度估计提供了契机。双站InSAR因其不受时间去相干及大气延迟的影响,已被作为大范围地形测绘的有力手段,如我国TH-2及LT-1均采用双站模式。但是,X波段InSAR信号穿透能力有限、获得的高程信息中包含显著森林高度信号,由于InSAR观测信息有限,无法直接联合物理散射模型(如RVoG模型)对地表及森林冠层散射信号进行分离。针对上述问题,本研究根据X波段SAR信号散射特点,发展穿透/非穿透条件下的散射模型;在此基础之上,引入星载LiDAR数据(ICESAT-2),建立观测信息不足条件下双站X波段InSAR林下地形估计方法;最后,以西班牙混交林覆盖区(InSAR数据范围3°×3°)为研究区域,开展林下地形提取验证。

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主讲人:施闯

单 位:北京航空航天大学、卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室

职务/职称:教授,主任

个人简介:担任北斗导航重大专项“应用推广与产业化”专家组组长、国家科技重点专项“导航与位置服务”专家组组长、国际卫星导航服务组织(IGS)武汉分析中心主任等。

长期从事高精度卫星导航及其应用研究,提出了北斗广域实时精密定位、导航、授时的理论和方法,突破了北斗高精度服务系统核心关键技术,支撑了国家北斗地基增强系统及行业应用系统等重大工程的研制建设。研究成果5次获国家科技奖励,其中第一完成人获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖2项,入选国家杰青、长江学者、万人计划领军人才等,获得第二届全国创新争先奖状。

报告名称:GSTAR:新一代大地测量时空数据分析软件平台及应用

报告摘要:现有的国际地球参考框架(ITRF)的建立和维持,主要基于空间大地测量技术在参数解层面的组合,要实现大地测量参数的进一步提升,关键在于原始观测值层面的深度融合。本文瞄准这一国际大地测量学的前沿热点,通过研究GNSS/LEO/SLR/VLBI/DORIS/ISL等多种大地测量技术的观测值融合理论方法,研制数据分析软件平台,形成地球参考框架、地球形状、地球自转、质量分布等一步法解算的大地测量参数产品。报告重点介绍自主研发的新一代大地测量时空数据分析与研究软件平台GSTAR (Geodesy Spatio-Temporal data Analysis and Research software),包括软件设计理念、总体架构、功能特色、处理流程等。经过大量的数据测试,GSTAR实现了主要的空间大地测量观测量融合处理和参数的快速解算。相比于国内外主流大地测量数据处理软件,具备对大规模地面站和大规模星座的观测数据同时处理与分析能力,处理效率提高两倍以上。报告还介绍GSTAR软件应用于站坐标时间序列分析、北斗坐标框架尺度分析、地心运动分析、GNSS交点年误差分析、极端降雨事件分析、火山喷发影响分析等方面的研究成果。

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主讲人:姜卫平

单位:武汉大学卫星导航定位技术研究中心

职务/职称:主任,教育部长江学者特聘教授

个人简介:国家杰出青年科学基金获得者。长期从事卫星大地测量学理论与工程应用研究,在高精度卫星定位、坐标框架、变形监测、卫星测高等领域做出了突出贡献。获国家科学技术进步二等奖3项,省部级科技进步特等奖3项,一等奖10项;发表论文180余篇,专著3部。是国家有突出贡献的中青年专家,获光华工程科技奖、中国青年科技奖,入选国家万人计划领军人才、国家中青年科技创新领军人才。兼任中国卫星导航定位协会副会长、教育部科技委委员、中国测绘学会位置服务工作委员会主任和教育工作委员会副主任、自然资源部导航与位置服务重点实验室主任。

报告名称:坐标框架建立的进展与思考

报告摘要:坐标框架是描述地球形状及变化、表达地球空间信息的基础,也是拓展人类活动、促进社会发展的关键地球空间信息基础设施。随着空间大地测量观测技术的发展、地球科学及相关学科间的交叉渗透融合,利用其建立全球或区域坐标框架成为当前大地测量的主要任务。研究建立1毫米级坐标框架是国际大地测量学界21世纪的学科目标和重要挑战。本报告以国际地球参考框架建立为例,探讨了基于空间大地测量观测技术的坐标框架建立方法,阐述了全球及区域地心坐标框架建设的最新进展及局限性,最后针对建立1毫米级坐标框架的几个关键问题提出了研究思路。

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主讲人: 张克非

单位:中国矿业大学资源环境技术研究院

职务/职称:院长,教授

个人简介:博士生导师,国家特聘专家,国际大地测量协会会士,教育部空间信息科学与技术创新引智基地负责人。

主要从事卫星导航定位、大地测量、空间资源开发与利用、GNSS大气遥感等方面的理论和应用研究,主持国家自然科学基金重点项目1项以及30多项国际合作和其它重大科研项目,获得澳大利亚创新卓越(最高)奖等30多项国家/国际奖项,研究成果被国际主流媒体采访与报道。获批专利40余项、在本专业国际一流期刊和国际会议发表论文450余篇(其中180多篇 SCI 论文)和100多次特邀报告和主旨演讲。 

报告名称:大地测量视角下的太空采矿 (Space Mining – A Geodetic Pespective)

报告摘要:地球在浩瀚的宇宙中,于时间而言短若流星,从空间而论渺如尘埃;相对于地球矿产资源匮乏,太空矿产资源极其丰富。太空矿产资源开发与利用已成为大国博弈的新疆域,是科技竞争的制高点,更是关乎我国未来发展的一个重大问题。前瞻性地开展太空矿产资源开发与利用有关的科技、工程、政策、法规、经济等方面的研究具有重要的战略意义。

本报告将以中国矿业大学太空采矿“双一流”建设为基础,介绍太空资源开采与利用目标、现状与未来,从大地测量视角阐述空间信息科学与技术在太空资源开采与利用中的重要作用、机遇与挑战,提出太空采矿迫切需要开展的重要研究方向、实施路径以及相关人才培养体系构建等一些初步思考。

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主讲人:薛树强

单位:中国测绘科学研究院

职务/职称:海洋测绘研究中心主任,研究员

个人简介:博士,主要从事海洋大地测量与最优化观测理论研究。主持国家自然科学基金、重点研发计划课题等项目10余项,发表论文SCI/EI论文30多篇,获国家科技进步二等奖、省部级特等奖/一等奖共5项。

报告名称:海底参考框架维持与变化监测

报告摘要:本报告首先回顾国内外海底参考框架研究,探讨海底动态大地测量理论框架;然后,介绍了海底控制网解算面临的难点问题及其应对措施,并以大时间尺度和小时间尺度海底地壳运动监测为例,给出了海底大地测量监测的可行性;最后,结合国家重大战略需求,阐述我国加强海底空间基准建设的科学价值和现实需要。