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16. GPS與GLONASS比較

GLONASS是與美國(guó)GPS具有相同概念的測(cè)地衛(wèi)星系統(tǒng)，可以應(yīng)用于定位。但由于俄羅斯財(cái)政出現(xiàn)困難，所以減少了衛(wèi)星數(shù)量，目前只有6~7個(gè)衛(wèi)星在工作。所以GLONASS很難獨(dú)自工作，但是結(jié)合GPS，可以大大改善DOP。

17. GPS的歷史與未來(lái)

除了俄羅斯GLONASS，GPS一直主導(dǎo)著衛(wèi)星定位系統(tǒng)（SBPS: Satellite-based Positioning System）市場(chǎng)。但是隨著歐盟實(shí)施伽利略衛(wèi)星計(jì)劃，形成了新的競(jìng)爭(zhēng)體系，所以民用GPS服務(wù)有望迅速提高。

(1) GPS 衛(wèi)星現(xiàn)狀
  ① 1978年 2月 : 發(fā)射Block I 衛(wèi)星(截止85年發(fā)射11個(gè))
  ② 1989年 2月 : 發(fā)射 Block II 衛(wèi)星(截止90年發(fā)射9個(gè))
  ③ 1990年 11月 : 發(fā)射Block IIA 衛(wèi)星(截止97年發(fā)射19個(gè))
  ④ 1997年 7月 : 發(fā)射Block IIR 衛(wèi)星(目前為止發(fā)射6個(gè))
  ⑤ 2002年 現(xiàn)在 : 29個(gè)衛(wèi)星運(yùn)行中

(2) GPS 測(cè)量的歷史
  ① 1983年 9月 : 宣布民間無(wú)償使用GPS 信號(hào)
  ② 1990年 3月 : SA 啟動(dòng)
  ③ 1993年 12月 : 24個(gè)GPS衛(wèi)星及實(shí)現(xiàn)正常工作
  ④ 1994年 10月 : 協(xié)商今后10年無(wú)償提供GPS服務(wù)
  ⑤ 1995年 4月 : 開(kāi)始正常工作（24個(gè)衛(wèi)星群正常運(yùn)行）
  ⑥ 2000年 5月 : 停止SA工作

(3) GPS未來(lái)發(fā)展
  ① 當(dāng)前L2信號(hào)的更新
    如同L1、L2也調(diào)制新的民用信號(hào)（C/A碼），通過(guò)2個(gè)頻率糾正，可以提高定位準(zhǔn)確度。
    通過(guò)當(dāng)前的C/A碼與P碼，以及精密導(dǎo)航軟件，提高定位準(zhǔn)確度。
    通過(guò)支援獨(dú)立的軍用信號(hào)（M碼），強(qiáng)化安全及提高定位準(zhǔn)確度。
  ② 提供新的L5波頻
    在L1及L2波后，提供第三個(gè)民用信號(hào)L5
    繼當(dāng)前Block IIR衛(wèi)星群之后，通過(guò)Block IIF(Follow)衛(wèi)星6，提供L5傳輸服務(wù)。
    提供P code水平定位準(zhǔn)確度。
    通過(guò)實(shí)時(shí)提供跟蹤RTK定位載波信號(hào)解決Ambiguity。
    2005年開(kāi)始實(shí)施。
  ③ 為了在歐盟GALILEO衛(wèi)星與俄羅斯GLONASS-M衛(wèi)星系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)中，令GPS持續(xù)占據(jù)優(yōu)勢(shì)并在衛(wèi)星定位市場(chǎng)不斷創(chuàng)造附加價(jià)值，預(yù)計(jì)GPS將提供更好的信號(hào)服務(wù)。

18. WADGPS

通過(guò)VHF或MF傳送地面基站生成的位置糾正信號(hào)，實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)距離DGPS功能。而WADGPS(Wide Area DGPS)不在地面設(shè)有基站，而是利用通信衛(wèi)星，通過(guò)多個(gè)基站網(wǎng)絡(luò)才發(fā)送生成的位置糾正信號(hào)。通過(guò)這種方式，至少在一個(gè)國(guó)家內(nèi)的任何地方，僅用一個(gè)GPS接收機(jī)，定位準(zhǔn)確度就可以達(dá)到1m以?xún)?nèi)。

(1) WADGPS運(yùn)營(yíng)體系

(2) 位置糾正數(shù)據(jù)的形成及發(fā)送
  ① 位置糾正數(shù)據(jù)的形成
    決定GPS軌道：將偽距及載波測(cè)量值處理為Kalman filter后計(jì)算。
    電離層延遲糾正：廣泛應(yīng)用Global lonosphere Map S/W。
    大氣層延遲糾正
  ② 位置糾正數(shù)據(jù)的發(fā)送
    以（message）發(fā)送加密信號(hào)
    通過(guò)專(zhuān)用接收機(jī)，轉(zhuǎn)換為RTCM標(biāo)準(zhǔn)格式，可以實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)DGPS
    與應(yīng)用L1波C/A碼的接收機(jī)互換

(3) 根據(jù)定位范圍的DGPS種類(lèi)
  ① 個(gè)人用DGPS：主要通過(guò)UHF無(wú)線調(diào)制解調(diào)器發(fā)送位置糾正信號(hào)?；九c移動(dòng)站之間可以定位的距離通常是30Km(近距離)
  ② LADGPS：主要使用MF(中波)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器發(fā)送位置糾正信號(hào)，基站與移動(dòng)站之間可以定位的距離為約100km ~ 150km（中距離）左右。
  ③ WADGPS：因?yàn)槭抢猛ㄐ判l(wèi)星發(fā)送位置信號(hào)，所以無(wú)需組建地面基站。至少在一個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)定位距離是不受限制的（遠(yuǎn)距離）

19. 韓國(guó)公共衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)介紹（LADGPS）

在韓國(guó)，運(yùn)用最有效的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)是基于海洋水產(chǎn)部Beacon DGPS基站的位置糾正服務(wù)系統(tǒng)，其內(nèi)容如下。

(1) Beacon DGPS
  ① Beacon指的是為船舶或飛機(jī)指引路線而設(shè)置的固定的符號(hào)、標(biāo)識(shí)、光源或與此相關(guān)的建筑物。
  ②Beacon DGPS是通過(guò)接收海洋水產(chǎn)部的DGPS基準(zhǔn)站（Beacon 基站）發(fā)送的位置糾正信號(hào)（Beacon信號(hào)），僅用一臺(tái)GPS接收器也可以獲得準(zhǔn)確度為1~3m的位置信息的實(shí)時(shí)DGSP定位方法。

(2) 韓國(guó)Beacon基站設(shè)置現(xiàn)狀
  ① 全國(guó)設(shè)有11個(gè)基站
  ② 定位范圍：以基站為中心，半徑在100km~180km之間
  ③ 定位準(zhǔn)確度：約1~3m

(3) 位置糾正數(shù)據(jù)
  ① 位置信號(hào)糾正的方式采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)形式RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Service)SC-104。
  ② 應(yīng)用于廣播的電波是中波（FM），頻率為280KHz~319KHz，24小時(shí)廣播。

(4) 優(yōu)缺點(diǎn)
  ① 基于LADGPS(Local Area DGPA)并可在全國(guó)的海上及海岸內(nèi)實(shí)現(xiàn)DGPS定位。
  ② 基站在約100km范圍以?xún)?nèi)的陸地上，若接收信號(hào)良好就可以定位。
  ③ 使用頻率為中波，深受工業(yè)噪聲（Industrial Noise）影響，所以地區(qū)位置糾正信號(hào)的接收效果不太好時(shí)，使用受限。

20. GPS參考網(wǎng)/GPS觀測(cè)站

目前GPS參考網(wǎng)（Reference Network）由全球范圍內(nèi)正運(yùn)營(yíng)的400個(gè)左右的GPS參考點(diǎn)組成，正在計(jì)劃增設(shè)1400個(gè)左右的GPS參考站。

GPS參考網(wǎng)廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、測(cè)地測(cè)量、地形空間信息體系（Geo-Spatial Infomation System:GSIS）等多種領(lǐng)域，所以其應(yīng)用將急速擴(kuò)大。從全球范圍來(lái)看，雖然當(dāng)前廣域參考網(wǎng)的參考點(diǎn)數(shù)量只有75個(gè)，但未來(lái)將擴(kuò)大到125個(gè)。另外，世界各國(guó)也在自己的領(lǐng)土建設(shè)一定密度GPS觀測(cè)站，所以可以在全國(guó)任何地方不受時(shí)間、距離、場(chǎng)所、氣象等條件限制，及時(shí)地提供正確的位置信息。

(1) 韓國(guó)國(guó)內(nèi)GPS觀測(cè)站建設(shè)現(xiàn)狀
  ① 國(guó)家地理院、行政自治部、海洋水產(chǎn)部及科學(xué)技術(shù)部等國(guó)家機(jī)關(guān)建設(shè)60個(gè)以上的觀測(cè)站并正常運(yùn)營(yíng)中。
  ② 其它政府投資機(jī)關(guān)建設(shè)獨(dú)自的GPS參考網(wǎng)并正在運(yùn)營(yíng)。

(2) GPS觀測(cè)系統(tǒng)的組成
  ① 無(wú)人遠(yuǎn)程觀測(cè)站
   GPS接收機(jī)及天線
   天線安裝塔
   通信設(shè)施
   電力供應(yīng)設(shè)備
   ② GPS觀測(cè)中心
   GPS觀測(cè)網(wǎng)的控制及管理系統(tǒng)
   數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、處理及分析系統(tǒng)

(3) 觀測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)的效果
   提供GPS衛(wèi)星軌道信息
   測(cè)量時(shí)起電子參考點(diǎn)的作用
   起到車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)及智能型交通管制系統(tǒng)的基站作用
   通過(guò)測(cè)量觀測(cè)站的位置變動(dòng)了解地殼變動(dòng)。還可及時(shí)監(jiān)測(cè)地震狀況，起到災(zāi)難防止系統(tǒng)的作用

21.  Airborne GPS

Airborne GPS通過(guò)安裝在飛機(jī)上的GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)提供位置信息，這種應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。Airborne GPS根據(jù)應(yīng)用區(qū)分為：測(cè)量（Surveying）及地圖制作（Mapping）及傳輸（Transportation）。

(1) 測(cè)量及地圖制作
    在測(cè)量及地圖制作方面，Airborne GPS主要提供傳感器的導(dǎo)航與位置資料。
  ① 航空攝影測(cè)量
     通過(guò)在航空攝影測(cè)量?jī)x上安裝GPS接收機(jī)拍攝照片的同時(shí)，直接獲得拍攝地點(diǎn)的位置信息（攝影的外部標(biāo)定要素），這樣可以減少航空三角測(cè)量所必要的地面基點(diǎn)的數(shù)量，也減少了制作地形圖所消耗的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。
  ② Laser截面測(cè)量
   Laser截面測(cè)量需要在飛機(jī)上安裝激光脈沖、GPS接收器及慣性測(cè)量設(shè)備
   平面位置確定是依據(jù)DGPS確定；垂直距離則通過(guò)慣性測(cè)量設(shè)備確定
   通過(guò)GPS若能確保0.5~1m垂直準(zhǔn)確度與數(shù)米范圍內(nèi)內(nèi)的水平準(zhǔn)確度，即可制作數(shù)字地圖
  ③ 重力及重心傾斜測(cè)量
     GPS測(cè)量可以滿足重力及重心傾斜測(cè)量所需的位置準(zhǔn)確度，在糾正相對(duì)速度對(duì)重力影響時(shí)提供必要的傳感器速度資料。
   ④ Laser的垂心測(cè)量、利用雷達(dá)影像的3維定位

(2) 運(yùn)輸領(lǐng)域
   GPS除在飛機(jī)獨(dú)立飛行中發(fā)揮重要作用外，還有其它應(yīng)用領(lǐng)域。如用飛機(jī)灑農(nóng)藥、播種子時(shí)，為飛機(jī)提供導(dǎo)航。
  ① 為飛機(jī)導(dǎo)航或引導(dǎo)飛機(jī)起飛與著陸
  ② 在山林地區(qū)飛機(jī)灑農(nóng)藥、播種種子等

22. GPS-VAN

近來(lái)，道路設(shè)施的計(jì)劃、管理及維護(hù)等持久道路信息實(shí)現(xiàn)了資料數(shù)據(jù)庫(kù)化（DB）。因此對(duì)高效的3維自動(dòng)化的道路信息管理體系的需求劇增。GPS-VAN正是順應(yīng)這樣的趨勢(shì)，通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS接收器、慣性導(dǎo)航體系、CCD照相機(jī)及各種探測(cè)裝置，使高速行使的車(chē)輛自動(dòng)獲得與道路相關(guān)的各種建筑物的現(xiàn)狀與屬性信息，這就是可移動(dòng)式道路系統(tǒng)。

(1) GPS-VAN的設(shè)備構(gòu)成與原理
GPS-VAN由GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、慣性導(dǎo)航設(shè)備、輪胎檢測(cè)器、微動(dòng)氣壓儀（statoscope）等組成。
  ① GPS 接收機(jī)
    為確定車(chē)輛位置一般在車(chē)輛上安裝GPS接收機(jī)。而為了更好地應(yīng)用DGPS，要有地面GPS參考站。
  ② 兩臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)
     通過(guò)攝像機(jī)獲得立體影像，在計(jì)算機(jī)上使用數(shù)碼攝影測(cè)量的image registration，實(shí)時(shí)獲得對(duì)象的3維位置信息（道路的幾何信息）與屬性信息。          
  ③ 慣性導(dǎo)航設(shè)備、微動(dòng)氣壓儀（statoscope）、輪胎檢測(cè)儀
     克服衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)存在的問(wèn)題，決定方向角度。

(2) GPS-VAN的資料獲得與處理
  ① 決定車(chē)輛位置
     a. GPS技術(shù)
      RTK（cm級(jí)準(zhǔn)確度）
        - 確定基于OTF(On-The-Fly)的不確定常數(shù)
        - 在數(shù)分鐘的時(shí)間內(nèi)連續(xù)觀測(cè)5個(gè)以上衛(wèi)星
      DGPS（m級(jí)準(zhǔn)確度）
        - 不需要連續(xù)接收信號(hào)，只在每個(gè)觀測(cè)時(shí)間內(nèi)接收最少4個(gè)以上的衛(wèi)星信號(hào)
        - 準(zhǔn)確度低
     b. 解決信號(hào)盲區(qū)的問(wèn)題
        利用慣性測(cè)量?jī)x、輪胎探測(cè)儀和微動(dòng)氣壓儀
     c. 處理獲得的資料
        通過(guò)基于Kalman filter原理的最小平方法處理。
  ② 立體影像處理
     把兩臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)獲得的影像，通過(guò)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的圖像配準(zhǔn)（Image registration）處理法處理，實(shí)時(shí)獲得對(duì)象的3維位置信息。

(3) GPS-VAN System特點(diǎn)
  ① 與光波測(cè)量相比作業(yè)時(shí)間更短，只有1名作業(yè)人員也可以測(cè)量。
  ② 安裝了GPS接收器的車(chē)輛可以移動(dòng)，可任意選定現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的觀測(cè)點(diǎn)。
  ③ 計(jì)算機(jī)可及時(shí)處理獲得的資料，資料保存非常方便。
  ④ 車(chē)輛行使過(guò)程中，由于天線可以自動(dòng)保持水平，所以在凹凸不平的地區(qū)也可以獲得高準(zhǔn)確度的資料。

(4) GPS-VAN中的應(yīng)用
  ① 建設(shè)道路信息體系
  ② 設(shè)施維護(hù)管理
  ③ 施工等各種測(cè)量
  ④ 自動(dòng)制作地圖及獲得GSIS資料
  ⑤ 實(shí)現(xiàn)智能交通運(yùn)輸體系（ITS）

23. GPS攝影測(cè)量學(xué)

在目前攝影測(cè)量方法基礎(chǔ)上，融合了GPS測(cè)量技術(shù)的新學(xué)科。廣泛應(yīng)用于制作地形圖的GPS航空攝影測(cè)量與GPS-VAN上的地面攝影測(cè)量等。

(1) GPS航空攝影測(cè)量（Aire borne GPS）
  ① 基本原理
     在航空攝影測(cè)量?jī)x上安裝GPS接收機(jī)，拍攝照片的同時(shí)，直接獲得攝影機(jī)的位置信息。
  ② 優(yōu)點(diǎn)
   通過(guò)保持準(zhǔn)確的飛行路線實(shí)現(xiàn)精密攝影，便利的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃。
   飛行器上的GPS接收機(jī)可以準(zhǔn)確定位突出位置，所以可以減少航空三角測(cè)量所必需的地面參考點(diǎn)數(shù)量，相對(duì)減少制作地形圖所需的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)。

(2) GPS-VAN
  ① 意義
    通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS接收器、數(shù)碼照相機(jī)、慣性導(dǎo)航設(shè)備、探測(cè)器、微動(dòng)氣壓儀等，令行使中的車(chē)輛實(shí)時(shí)自動(dòng)獲取道路信息，這樣的系統(tǒng)就叫移動(dòng)式道路信息系統(tǒng)。
  ② 特點(diǎn)
    融合了GPS測(cè)量技術(shù)、車(chē)輛導(dǎo)航、數(shù)碼影像處理技術(shù)等最新測(cè)量技術(shù)。
    提高了獲得道路相關(guān)GSIS資料的效率。

(3) 引入慣性導(dǎo)航體系（INS）
  ① GPS攝影測(cè)量為了彌補(bǔ)GPS缺點(diǎn)，采用了與INS相結(jié)合的方式。
  ② INS在確定旋轉(zhuǎn)角等方面更加出色。
  ③ GPS/INS測(cè)量體系有望獲得普及。

24. CNS(Car Navigation System)

自從GPS應(yīng)用到測(cè)量領(lǐng)域以來(lái)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量為主的多個(gè)領(lǐng)域。其中最為顯著的是車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)(CNS)。車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)在車(chē)輛上安裝GPS，獲得GPS位置、時(shí)間信息，為行使的車(chē)輛提供位置、行進(jìn)方向、目的地查詢(xún)、車(chē)輛最佳路線及各種便利信息，營(yíng)造舒適的駕駛環(huán)境。

1）CNS的特點(diǎn)
當(dāng)前CNS使用GPS、DR(推算方法、Dead-Reckoning)，還有MM(Map-Matching)等混合計(jì)算方法，并傳輸彩色的CD-ROM存儲(chǔ)的數(shù)字地圖畫(huà)面，特點(diǎn)如下。

  ①GPS測(cè)量時(shí)，獲得的資料有GPS接收機(jī)的位置（X、Y、Z）及時(shí)間信息、衛(wèi)星軌道信息、接收狀態(tài)（DOP）等。
  ② 為行使的車(chē)輛做動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)，可忽視位置誤差的影響，故應(yīng)用GPS測(cè)量方法。
  ③ 通過(guò)從GPS獲得的位置信息與時(shí)間信息分析車(chē)輛的速度，可以間接地分析出道路狀態(tài)，所以也可以應(yīng)用于調(diào)查交通量。
  ④ 利用位置信息確定車(chē)輛位置；通過(guò)存儲(chǔ)測(cè)量位置信息分析車(chē)輛行使路徑。

2）CNS系統(tǒng)

25. ITS(Intelligent Transport System)

為了提高交通系統(tǒng)的效率與安全，下一代交通系統(tǒng)將融合GPS、電子、計(jì)算機(jī)、信息、通信、控制等智能技術(shù)，并應(yīng)用交通管理、信息提供、大眾交通、貨物車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)與車(chē)輛生產(chǎn)等涉及整個(gè)交通領(lǐng)域的新技術(shù)。可以說(shuō)，下一代交通系統(tǒng)將是整個(gè)交通系統(tǒng)的新型產(chǎn)業(yè)，充分體現(xiàn)出21世紀(jì)信息化的迅速、安全與快捷模式。

ITS的目標(biāo)如下：

ITS的目標(biāo)就是極大地?cái)U(kuò)大當(dāng)前交通設(shè)施的容量，并通過(guò)完善安全系統(tǒng)，不斷減少交通事故。
    ① 通過(guò)提高交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率及增加容量，緩解當(dāng)前交通繁忙現(xiàn)狀。
    ② 通過(guò)改善交通服務(wù)，提高駕駛員的移動(dòng)性、便利性及安全性。
    ③ 提高交通系統(tǒng)的安全性。
    ④ 強(qiáng)化國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
    ⑤ 通過(guò)提高能源效率，以及減少大氣污染，減少環(huán)境治理費(fèi)用。
    ⑥ 發(fā)展汽車(chē)及ITS相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

26. VRS

VRS(Virtual Reference Station)方式是采用‘虛擬參考點(diǎn)方式’的新的實(shí)時(shí)GPS測(cè)量法。此方式無(wú)需另建參考站GPS，僅通過(guò)移動(dòng)站GPS，把VRS服務(wù)中心提供的位置糾正數(shù)據(jù)發(fā)送至移動(dòng)電話，便可實(shí)現(xiàn)RTK或DGPS測(cè)量。

(1)  VRS方式原理
  ①VRS服務(wù)中心24小時(shí)接收GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，并接收安裝在模擬參考點(diǎn)的移動(dòng)站接收的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)。
  ②利用觀測(cè)站與模擬參考點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)靜態(tài)定位方式瞬間處理，生成模擬參考點(diǎn)的位置糾正數(shù)據(jù)，并通過(guò)移動(dòng)電話或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器發(fā)送給移動(dòng)站GPS用戶(hù)。

(2) VRS 的定位條件
  ① 應(yīng)具備完善的國(guó)家級(jí)測(cè)地參考點(diǎn)體系。
  ② 觀測(cè)站應(yīng)至少以30~50km間距均勻排布。
  ③ 應(yīng)不斷提高瞬間生成位置糾正數(shù)據(jù)的GPS基線解算及調(diào)整技術(shù)。
  ④ 提供的位置糾正數(shù)據(jù)應(yīng)具有測(cè)地結(jié)果的權(quán)威性。
  ⑤ 應(yīng)確保作為位置糾正數(shù)據(jù)的通信媒體的移動(dòng)電話或互聯(lián)網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器等通信質(zhì)量。
  ⑤ 移動(dòng)站GPS用戶(hù)需要掌握GPS測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)

(3) VRS定位的優(yōu)點(diǎn)
  ① 可以解決RTK或DGPS定位存在的許多問(wèn)題。
   無(wú)需另建參考點(diǎn)GPS
   無(wú)需接收、發(fā)送位置糾正數(shù)據(jù)所需的無(wú)線調(diào)制解調(diào)器設(shè)備
   因使用移動(dòng)電話，所以不受通信距離的制約
   無(wú)需實(shí)時(shí)測(cè)量所需設(shè)備的初始化狀態(tài)
  ② 提供多種GPS定位服務(wù)
   精密定位：cm級(jí)的RTK-VRS服務(wù)；
   一般定位：Sub meter 級(jí)DGPS-VRS；
   靜態(tài)定位：后處理方式的靜態(tài)測(cè)量VRS服務(wù)
  ③ 通過(guò)靜態(tài)VRS方式時(shí)，在參考點(diǎn)無(wú)需另外安裝GPS接收機(jī)，而是把觀測(cè)站間的基線直接應(yīng)用于session觀測(cè)。所以可以用較少的GPS設(shè)備觀測(cè)到更多的結(jié)果。

(4) VRS定位的缺點(diǎn)
  ① 在基于GPS觀測(cè)網(wǎng)的VRS網(wǎng)以外的地區(qū)就不能定位；
  ② 定位范圍為移動(dòng)電話可接聽(tīng)范圍；
  ③ 存在移動(dòng)電話收費(fèi)的問(wèn)題；
  ④ 需要構(gòu)筑整體VRS系統(tǒng)所需的巨大的建設(shè)費(fèi)用，包括：建設(shè)觀測(cè)站、組建VRS服務(wù)中心、擴(kuò)充移動(dòng)電話基站網(wǎng)及提高通話質(zhì)量等；
  ⑤ 這些工作的前提是要對(duì)地理、經(jīng)濟(jì)等因素作出可行性評(píng)價(jià)

移動(dòng)位置服務(wù)（LBS—Location Based Service）是利用一定的技術(shù)手段，通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)不僅可獲得終端用戶(hù)的準(zhǔn)確位置（經(jīng)緯度坐標(biāo)），還可在電子地圖平臺(tái)的支持下為用戶(hù)提供相應(yīng)的增值服務(wù)。它可以實(shí)現(xiàn)緊急救助、個(gè)人位置信息服務(wù)與ITS相關(guān)服務(wù)等功能。這些應(yīng)用當(dāng)中，基于電子地圖獲得位置信息與跟蹤是最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

(1) LBS的功能及期待效果
  ① 緊急救助援助服務(wù)
   救災(zāi)時(shí)提供位置信息；
   車(chē)輛事故、防盜、應(yīng)急救助、預(yù)防犯罪等領(lǐng)域；
   通過(guò)連接119、110，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能
  ② 位置信息服務(wù)
     為營(yíng)業(yè)、觀光、物流、配送、安全等多種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供用戶(hù)當(dāng)前位置與各種相關(guān)服務(wù)
  ③ 交通信息服務(wù)
   提供實(shí)時(shí)交通信息及汽車(chē)導(dǎo)航功能；
   提供最短路徑及最佳路徑；
   可實(shí)現(xiàn)物流管理

(2) LBS的運(yùn)營(yíng)體系
    LBS由移動(dòng)通信基站網(wǎng)、個(gè)人移動(dòng)終端機(jī)與LBS運(yùn)營(yíng)中心的無(wú)線通信體系組成。

(3)  LBS的定位方法
     ① 利用當(dāng)前移動(dòng)通信用基站網(wǎng)絡(luò)
    AOA(Angle of arrival)方式
        由兩個(gè)以上基站測(cè)量接收終端機(jī)信號(hào)的方向并算出方位角，再確定終端機(jī)位置。

     TOA 方式(Time of Arrival)

      從3個(gè)以上的基站測(cè)量終端機(jī)信號(hào)到達(dá)的時(shí)間，再得出距離確定終端機(jī)位置。

    ② 利用GPS的方法
      在終端機(jī)上安裝GPS，直接確定位置
      通過(guò)基站將測(cè)定的位置信息直接傳送到運(yùn)營(yíng)中心

(4) 為組建LBS系統(tǒng)的測(cè)量條件
   ① 應(yīng)用當(dāng)前移動(dòng)通信基站網(wǎng)
      對(duì)各個(gè)基站根據(jù)國(guó)家級(jí)三角點(diǎn)測(cè)量方法進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)測(cè)量
       確?；鞠嗷ラg的視準(zhǔn)線
       城市建筑物會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，這種信號(hào)令終端機(jī)產(chǎn)生誤差，所以需要開(kāi)發(fā)解決此類(lèi)問(wèn)題的技術(shù)
     ② 利用GPS
      個(gè)人便攜式終端機(jī)上需要安裝GPS
      需要傳送GPS確定的用戶(hù)位置信息與LBS運(yùn)營(yíng)中心處理的服務(wù)數(shù)據(jù)向移動(dòng)用戶(hù)雙方向通信
     ③ 發(fā)展應(yīng)用于上述用途的多種圖層電子地圖
      發(fā)展可以標(biāo)識(shí)用戶(hù)位置、跟蹤的電子地圖
      發(fā)展符合用戶(hù)要求的多種不同圖層的電子地圖
       使用當(dāng)前坐標(biāo)系時(shí)，需要建立可以迅速提供服務(wù)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
       不轉(zhuǎn)換坐標(biāo)而直接使用世界測(cè)地坐標(biāo)系時(shí)，需要把當(dāng)前電子地圖的坐標(biāo)體系轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)體系

28. 世界測(cè)地坐標(biāo)系（WGS84與ITRF）

近來(lái)，隨著GPS定位技術(shù)的發(fā)展，全球范圍內(nèi)使用統(tǒng)一經(jīng)度、緯度已成為可能。所以在全球范圍內(nèi)正在積極提倡使用統(tǒng)一的測(cè)地體系，可以預(yù)計(jì)，ITRF坐標(biāo)系與WGS坐標(biāo)系等世界測(cè)地坐標(biāo)系的應(yīng)用將更具體化。

(1) 世界測(cè)地坐標(biāo)系的基準(zhǔn)條件
   ① 稱(chēng)之為 TRF(Terrestrial Reference Frames)，規(guī)定地球自轉(zhuǎn)軸的基準(zhǔn)體系
   ② 具有隨著時(shí)間實(shí)時(shí)變化的地球自轉(zhuǎn)軸、對(duì)原初子午線具有均勻的密度與一定的旋轉(zhuǎn)率、對(duì)于時(shí)間持有固定自轉(zhuǎn)軸的基準(zhǔn)體系。
   ③ 坐標(biāo)系的原點(diǎn)：地球質(zhì)量的中心
   ④ Z軸（坐標(biāo)軸的短軸）：與地球自轉(zhuǎn)軸一致
   ⑤ X軸：格林威治子午面與赤道面的交叉線
   ⑥ Y軸：赤道面上與X軸呈直角的軸

(2) WGS84
   ① 由美國(guó)建立的世界測(cè)地坐標(biāo)系的一種
   ② WGS60
    綜合衛(wèi)星資料、表面重力資料及天文測(cè)量資料，采納了稱(chēng)之為WGS60的地心坐標(biāo)
   ③ WGS66
    續(xù) WGS60以后，于1996年發(fā)表了WGS66。WGS66通過(guò)采用三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、多普勒及光學(xué)衛(wèi)星資料，得到很大改善。
   ④ WGS72
    發(fā)表的資料在WGS66 坐標(biāo)基礎(chǔ)上， 添加了高精密Traverse與天文測(cè)量資料。
   ⑤ WGS84
    當(dāng)前使用的坐標(biāo)系
    Z軸與1984年國(guó)際時(shí)間局采納的地球自轉(zhuǎn)軸平行
    X軸是與BIH固定的本初子午線平行的平面與地球面交叉的線
    Y軸的定義是與X軸與Z軸形成的平面向東方向垂直的方向
 
(3) ITRF
   ① 國(guó)際機(jī)構(gòu)(IERS : International Earth Rotation Service : 國(guó)際地球旋轉(zhuǎn)觀測(cè)機(jī)構(gòu))建立的世界測(cè)地體系。
   ② 通過(guò)綜合世界各國(guó)的VLBI（超常基線干繞體系: Very Long Baseline Interferometry）與SLR(Satellite Laser Ranging)及GPS觀測(cè)網(wǎng)等觀測(cè)資料，解算出結(jié)果。并根據(jù)此結(jié)果設(shè)置坐標(biāo)體系。
   ③ 坐標(biāo)系與WGS84相似，與WGS84的差只有幾cm。而且針對(duì)地殼變動(dòng)、
潮汐變化等地球的瞬間變化，進(jìn)行了糾正與完善。所以比WGS84更準(zhǔn)確，被各國(guó)廣泛采納。
   ④ 從1999年以來(lái)，使用ITRF97，而近來(lái)逐漸使用ITRF2000。