澳大利亚在移动中:GPS如何与不断运动的大陆保持同步 2018-10-27 07:18:03

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地球上的固体表面上没有任何东西是静止的,因为所有的土地都因为大陆漂移而移动非常缓慢这种非常缓慢的运动会以同样的方式影响你周围的一切,所以除非你能够非常准确地测量到哪里在地球表面上,你是澳大利亚大陆,栖息在这颗行星上移动速度最快的构造板块上,每年向东北方向漂移约7厘米

这是在我们的地图上标记的特征与全球导航卫星系统(GNSS)不符例如GPS这些全球系统指导我们的智能手机,汽车和其他在建筑,运输,采矿,农业和测量等领域使用的定位设备我们如何才能使我们的地图坐标保持最新

这是今天的地理信息工作者所面临的挑战地理定位设备确定它们相对于已知参考点的位置 - 已经固定在地面并精确测量的稳定测量标记这些参考点及其纬度,经度和高度的坐标系称为大地测量datum每个国家都有自己的数据,澳大利亚迄今使用的数据称为1994年澳大利亚地心基准,或GDA94我们地图上固定要素的坐标,如道路,建筑物,财产边界和公用设施,以及移动物体,车辆,飞机和轮船的坐标均基于GDA94在20世纪90年代早期,GDA94被定义为随着澳大利亚大陆的漂移而“移动”,就像一个与景观相关的巨型网络

效果是固定特征具有不变的三维坐标相比之下,我们现在越来越依赖的GNSS设备使用不同的数据来确定它们的坐标测试卫星定位系统 - 如GPS,俄罗斯的GLONASS,欧盟的伽利略和中国的北斗 - 根据不固定在任何大陆上的数据给出坐标,而不是所有大陆的平均值所以固定特征的坐标就是地球表面,例如澳大利亚大陆,总是在变化,就像海上缓慢移动的船只一样,全球GNSS坐标和澳大利亚GDA94坐标每年都在进一步不对齐

历史上,一米左右的坐标差异不是问题,因为定位系统不够精确,用户无法注意到当GDA94首次推出时,GPS位置仅精确到100米左右,有时甚至更糟糕但是自从澳大利亚东北方向移动约16米后发生了两件重要的事情,有效移动映射特征的位置及其相关的GDA94坐标同时定位技术已经发生了相当大的变化到2020年,澳大利亚将移动18米,我们中的许多人将拥有能够精确定位精确位置的设备,智能手机能够实时访问精确的卫星定位,我们将会注意与GDA94映射功能的差异想象一下,如果无人驾驶汽车可以在GNSS数据中确定其坐标(例如)分米精度,那么会产生混淆,但是存储的地图特征参考了我们的旧数据GDA94并且差不多有两米了

可能甚至不在同一车道上结果是澳大利亚的数据需要更新以确保澳大利亚的板固定地图与具有精确定位能力的设备同步澳大利亚的数据正在分两个阶段进行现代化以允许变化的复杂性第1阶段开始今年并涉及定义一个新的数据,平均将澳大利亚的所有坐标移动18米到东北的GDA2020,新的大陆固定数据将使2020年澳大利亚地图特征的坐标与全球系统保持一致2020年,现代化的第二阶段将建立一种不同类型的地理参考系统,类似于全球系统,将持续测量和模拟澳大利亚的运动建模将包括可影响高度的局部地面变形和沉降效应,以及大部分水平的全球构造运动然后我们所依赖的位置信息将始终与我们用于访问的设备保持一致但是我们必须习惯澳大利亚景观中“固定”特征的坐标,每年变化7厘米 这将与提供我们所有现代定位的卫星同步它将是未来的证明!政府间测绘委员会(ICSM)成立了一个小组来监督实施GDA2020的过程GDA现代化实施工作组(GMIWG)正在帮助用户和政府机构开发坐标转换工具和技术资源,并为软件提供信息开发商,设备提供商和空间信息用户来自澳大利亚地球科学和所有州和地区的Geodesist一直在研究向GDA2020过渡所需的工具虽然新数据将在今年年初正式公布,但可能需要到中期 - 2018年被广泛采用之前要记住的关键是,为了可靠,必须通过基准以及纬度,经度和高度坐标值来识别位置信息

使用准确的空间信息并依赖定位技术的人将需要及时了解m的重要变化来自澳大利亚的数据对于其他人来说,除了智能手机提供的定位服务的改进之外,基准转换在很大程度上是不可见的