创新的足迹
——国测一大队先进事迹报道之二

2015-08-17 来源:中国测绘宣传中心

周信炎 王宏宇 尹伟言

   

    测绘是技术密集型工作,科技创新至关重要。作为我国测绘战线上的一支尖兵,国测一大队多年来大力实施“科技兴测、人才强测”战略,重视科技创新和人才培养,为完成大量国家和地方重大测绘任务提供了坚实的保障。国测一大队在圆满完成国家各项测绘任务的同时,有十余项测绘工程获奖。
    国测一大队队长肖学年说:“技术进步是国家基础测绘项目高水平实施的重要支撑,也是增强市场竞争力的一个重要而且必需的方面;科技兴队则是我们每个人的责任!”这支队伍在完成大量国家重点测绘项目的同时,大力发展空间信息技术、数字化技术、精密测量技术,并大力培养人才,加大设备投入,取得了很好的效果。“我们掌握的重力测量、大地水准面精化、独立坐标系建立、跨海跨江高程传递、精密工程测量等方面的许多关键技术,都达到了国内甚至国际领先水平。”

勇于创新 GPS显身手

    国测一大队勇于创新,善于创新,是有历史的。
    GPS技术现在已应用十分广泛,在战争中,在导航等日常生活中,已经成为很多人耳熟能详的一个词。但在1992年之前,我国只有大专院校引进GPS技术并开展测试。而国测一大队也敏锐地意识到定位技术在测绘领域广泛的应用前景,开展了相关技术的应用研究,并最早将GPS技术应用于基础测绘生产中。在长期的生产实践中,国测一大队又通过消化吸收和再创新,目前已把该项技术的应用发挥到了很高水平。
    这确实是需要眼光的。要知道,美国人直到1994年才把全部24颗GPS卫星发射完毕,系统投入全面运行。
    20多年来,国测一大队采用GPS技术,实施了全国大面积的高等级大地控制网测量、公路网信息采集等,在大地原点建成了国家永久性的GPS跟踪站,为国家基础地理信息框架和基础性研究提供了大量数据。
    在2005年珠峰高程测量中,GPS技术发挥的作用尤为突出。国测一大队第一次将现代大地测量技术(如GPS联测、似大地水准面精化、雷达雪深探测)与经典大地测量技术(如水准、重力、三角高程、激光测距、高程导线、高空探候)等多种大地测量技术,完美地集中展现在珠峰地区;第一次在珠峰地区布测大规模、高精度的GPS和水准测量观测点,并实测了加密重力,对精确测定该地区高程起算面,发挥了重要作用;第一次将测距反射棱镜、GPS和觇标集成一体,顺利实施珠峰高程交会和峰顶GPS测量;第一次获得了珠峰峰顶长时间(35分钟)、高质量(1秒采样率、双频GPS接收机、无间断)的GPS观测数据,为珠峰高程的确定,奠定了基础!

围绕应用 攻克难关见成效

    国测一大队不是科研单位,但是他们在工作中,经常围绕遇到的实际问题开展技术攻关,并取得骄人的成绩。
    在地理国情普查和监测中,很能体现国测一大队这一特质。
    地理国情监测普查和监测是一项全新的课题,从内容、方法到标准都与大地测量大不一样。国测一大队充分发挥聪明才智,依靠已有的技术积累和前期科研成果开展工作,成效显著。2011年,国测一大队选择陕西省神木县神府煤矿开采区域作为试点区域进行地面沉降监测,成功获得了神木县神府煤矿部分开采区地表沉降累积形变、塌陷区范围与分布等一批监测成果。在监测过程中,大队针对技术难点,经过充分研究,决定采用Insar技术,对该区域2006年至2011年的21景星载数据进行多次组合处理和时间序列分析,并对卫星数据处理以后得出的55处典型沉降区域进行了外业实地勘察,收集了部分典型区域的和矿产开采的资料,同时对实验区域内的一条二等水准路线和4个GPS B级点进行了复测,有效验证了数据处理结果的准确性,解决了多个关键技术,形成了较为完整、可工程化的技术体系,实现了大队新的技术突破。
    2013年,国测一大队在偏远的南疆开展地理国情普查外业调查。按技术要求,需要完成野外影像控制点的观测工作。但是测区没有满足要求的CORS基准站,依照传统的作业方法也因受南疆地域广阔、山多等的影响而难以实现。国测一大队利用在大地测量方面的优势,大胆地提出了应用单点精密定位测量技术的设想。这种方法的优点是无须架设基站、观测时间短,既解决了架设基站困难的问题,又大大缩短了观测时间,提高了作业效率。这一方法很快被兄弟单位认可,也纷纷采用。
    跨海高程传递测量也是一个典型例子。跨海高程传递测量在工作中常会遇到,但也是一个技术难关。国测一大队在长期的实践中大胆探索,在测量技术和装置上取得重大突破,建立了完整的技术体系。他们运用跨海高程传递测量技术,为港珠澳大桥、苏通大桥、深港西部通道、上海市东海大桥、舟山市大陆连岛工程、广州市东二环珠江大桥等重大工程提供了高精度的测绘成果。其中港珠澳大桥主体全长29.6公里,施工难度比目前世界上已建的最长跨海大桥杭州湾跨海大桥还要大。在苏通长江大桥测量项目中,高程控制测量的两岸高程传递是国内外测量界的一道技术难题。大桥横跨江面近6公里,要在如此超长距离的江面上进行高程传递,且误差不超过8毫米,难度之大可以想见。
    国测一大队的工程作业人员经过认真试验,制定缜密的施测方案,选择最佳观测时间,最终完成了苏通长江公路大桥桥位首级平面和高程控制网布测,其整体成果达到了国际先进水平。琼州海峡的最窄处为22.3公里,国测一大队发挥技术优势,科学布测、精心观测,历时3个多月,成功实施了琼州海峡高程传递,成果达到了国家二等水准测量的精度,居全国之首。
    利用自主研发的高精度跨海测量技术和装置,国测一大队还在“927工程”中,首次配合验潮完成了祖国大陆和岛屿间的高精度跨海高程传递,同时利用FG5型和A10型精密绝对重力仪首次实现了海岛绝对重力测量。这些现代高新技术装备往往具有大范围、高精度等作业特点,在很大程度上节省了大量的人力、物力、财力和时间,大大推动了测绘工作向自动化、智能化方向转型升级。

重视转化 科技之花处处开

    近年来,国测一大队在出色地完成大地基准建设、海岛(礁)测量、西部测图、地理国情监测等大型工程项目的同时,科研成果丰硕。国测一大队积极申请和开展科技创新项目,充分利用重点实验室产学研合作平台,着力拓展新兴技术装备的引进消化吸收应用,大力提高科技创新能力,努力促进科技力量向社会效益的转化,服务于测绘事业的发展。分别承担了测绘地理信息公益性研究专项全国开展航空重力测量技术方案及关键技术研究,国家高精度绝对重力仪关键技术的误差研究,大地测量外业记簿及内业数据处理集成软件,基于InSAR技术及多种测量技术集成的地表沉降监测应用技术研究,我国重力空白区的航空重力测量可行性研究,航空重力测量质量评价方法研究等项目;研究完成了陕西测绘地理信息局秦岭测图科研专项机载激光雷达(LiDAR)系统及DSM、DEM相关技术研究,通过与国外高校开展人才培养和技术合作,大队在星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)形变监测领域具备了处理高中低不同分辨率多源雷达数据的能力;基于现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室产学研合作创新平台,与同济大学合作承担了面向主动交通安全的城市车辆在线位置服务技术(863计划),滑坡多源传感器观测网络GPS测量与数据处理加工(973项目),共同开展了特大桥隧工程导向控制理论与应用(获得2011年度中国测绘科技进步一等奖),地空一体化三维激光扫描数据集成和工程应用等科技创新项目。
    丰硕的科技成果凝结着国测一大队测绘工作者对测绘科学的不断探索和对测绘事业的无限热爱,他们的付出支撑着成千上万的测绘人驰骋在祖国的大江南北,为祖国的发展和测绘事业的进步默默地奉献着自己的青春和热血。科研项目的开展不仅拓宽了国测一大队的业务范围,也进一步提高了科研水平,提升了科研能力。
    在国测一大队一系列措施的鼓励下,一线技术人员积极开展技术革新和科技创新,勇攀高峰。别的不说,光是围绕工作需要开发新软件,就取得了很大成绩,如多功能检测平台开发,基于城市CORS站信息的mm-cm级精密单点定位(PPP)技术及软件实现,跨河水准测量外业记簿和成果输出软件、水准测量外业观测成果质量检查软件,采用全站仪精确测定CORS基准站天线高的方法等等。这些成果,极大地提高了国测一大队测绘技术水平,使大队的许多仪器装备、测绘水平和技术水平均领先于国内测绘行业,达到了世界先进水平。

科技兴测 人才培养作保障

    在引进高新技术装备的同时,国测一大队实施“人才强测”发展战略,注重科技创新和人才培养。
    2004年10月,国家测绘地理信息局与同济大学联合成立了现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室,工程应用中心就设在国测一大队,这为大队人才培养提供了优秀的科研公共研发平台。实验室瞄准国际和国内现代工程测量学科前沿、重大工程建设,积极开拓研究和应用的新方向,攻克国家基础测绘、工程测量中遇到的技术难点。此外实验室也致力于将现代科学技术的相关新成果应用到工程测量的理论和实践中,拓展工程测量的内涵和服务领域。实验室主要研究方向包括特种工程与工业测量、GPS/GALILEO系统的工程应用与系统集成、数字近景摄影测量与激光扫描技术的工程应用等方面。在此基础上,实验室配合同济大学大地测量与测量工程重点学科优势,正在努力建设国内一流并具有国际先进水平的产、学、研相融合的现代工程测量重点实验室。
    国测一大队建立健全了相对完善的人才培养机制,大力营造自主创新的优良环境,充分调动了广大测绘工作者自主创新的积极性,对科研能力突出的个人或集体给予必要的精神和物质奖励。为鼓励青年职工学习和进步,国测一大队积极为职工创造学习条件,号召职工考取专升本、攻读在职硕士或博士、以及出国留学深造等。在科技创新人才的挖掘和培养上,科技创新能力是大队考察的重要依据。这些年,国测一大队在软件研发与推广、科研项目的申请与研究、注册专利、发表文章或专著、参与学术会议等方面积极投入,并取得了一系列骄人成绩。

港珠澳大桥水准测量