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北斗卫星导航林业应用关键技术

林业生态建设与保护北斗示范应用. 北斗卫星导航林业应用关键技术. 国家林业局 中国林业科学研究院. 二〇一三年五月. 目录. √. 一. 北斗卫星导航系统简介. 二. 林业应用面临的主要问题. 平台服务技术. 三. 终端技术. 四. 系统应用模式. 五. 主要成果. 六. 北斗卫星导航系统简介. 一 北斗卫星导航系统发展历程 第一步， 1994 年启动北斗卫星导航试验系统建设， 2000 年形成区域有源服务能力； 第二步， 2004 年启动北斗卫星导航系统建设， 2012 年形成区域无源服务能力；

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北斗卫星导航林业应用关键技术

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Presentation Transcript

  1. 林业生态建设与保护北斗示范应用 北斗卫星导航林业应用关键技术 国家林业局 中国林业科学研究院 二〇一三年五月

  2. 目录 √ 一 北斗卫星导航系统简介 二 林业应用面临的主要问题 平台服务技术 三 终端技术 四 系统应用模式 五 主要成果 六

  3. 北斗卫星导航系统简介 • 一 北斗卫星导航系统发展历程 • 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源服务能力； • 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域无源服务能力； • 第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。

  4. 北斗卫星导航系统简介 • 二 北斗的组成 （1）空间端 空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星 （2）地面端 主控站、注入站和监测站等30个地面站 （3）用户终端 由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端组成

  5. 北斗卫星导航系统简介 • 三 时间系统与坐标系统 • 时间系统 • 北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。 • BDT与GPS时和Galileo时可互操作，BDT与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。 • 坐标系统 • 北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。 • CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个厘米。

  6. 北斗卫星导航系统简介 • 四 服务和性能 • 两种全球服务 • 开放服务：免费、开放 • 定位精度: 10 m • 授时精度: 20 ns • 测速精度: 0.2 m/s • 授权服务 • 两种区域服务 • 广域差分服务 • 定位精度 1 m • 短报文通信服务

  7. 北斗卫星导航系统简介 • 五 当前进展 • 2012年12月27日，北斗卫星导航正式提供区域服务，公布了北斗空间信号接口控制文件正式版。目前终端卫星为14颗，包括5颗GEO((地球静止轨道) )卫星，5颗IGSO(倾斜地球同步轨道 )卫星，4颗MEO(中圆轨道 )卫星，构成了5+5+4的混合星座结构. • 基本服务性能:服务区南纬55度到北纬55度，东经55度到东经180度，位置精度平面10米，高程10米，测速精度每秒0.2米，可授时精度单向50ns，提供短报文通信服务，通过广域差分与增加地基等手段，性能还可进一步提高 .

  8. 北斗卫星导航系统简介 五 当前进展 • 筹建了北斗技术导航标准委员会，对我国卫星导航标准化工作，进行统一协调，规划、制订和贯彻。 • 北斗地基增强网已完成总体技术方案论证和关键技术演示验证，并提出建设覆盖全国的北斗地基增强网骨干网建设目标 ； • 中国位置网总体技术方案已进入演示验证阶段，基于下一代互联网技术，打造面向北斗的位置服务基础共性平台，将为位置服务提供信息更安全、数据更共享、应用更开放、服务更高效的国家位置资源基础设施。 • 进一步加强卫星导航产品质量监管，完成全国北斗卫星导航标准化技术委员会筹建，深化论证北斗知识产权战略，加速建设北斗地基增强网、中国位置网，促进与互联网、物联网以及云计算、大数据融合，打造北斗产业生态系统的基础。 • 大规模开展北斗示范应用，挖掘大众需求，创新应用服务模式，直面经济社会热点难点问题，推进北斗产业规模经济型成长。

  9. 目录 一 北斗卫星导航系统简介 √ 二 林业应用面临的主要问题 平台服务技术 三 终端技术 四 系统应用技术 五 主要成果 六

  10. 二 林业应用面临的主要问题 • 缺乏卫星导航林业应用的标准规范 • 数据精度：30米---10米---1米---厘米 • 坐标系统：WGS84/北京54/西安80/中国2000 • 通信格式：NMEA0183/RTCM1.0--3.0/Sirf3 … • 软件接口：shape文件/生产企业专用格式 数据格式多样、精度无标准、软件接口不一、坐标转换困难…… • 缺乏适合林业应用的卫星导航终端 • 通信与信号问题:林区、山区、移动通讯、超短波: • 其它：能耗、灵敏度 无自主知识产权，终端类型多，环境适应性低、与通信结合困难……

  11. 二 林业应用面临的主要问题 • 缺乏公共服务平台支撑 • 位置服务：坐标转换 • 地基增强：:WAAS 仅限北美洲; EGNOS仅限欧洲；MSAS 限于日本及沿海；部分城市差分增强：CORS和网络RTK 缺乏基础设施、数据精度低，无标准数据处理与转换服务、…… • 缺乏与林业业务深度融合 • 终端软件：通用导航，数据上传下载，资源调查，测量，检查验收；多种应用，多种平台，互不兼容 • 应用系统：多套系统，各自开发，数据传输、处理、汇集混乱； 终端与应用软件种类多，数据处理各异，兼容性低；难于共享交换，软硬件重复购买

  12. 目录 一 北斗卫星导航系统简介 二 林业应用面临的主要问题 √ 平台服务技术 三 终端技术 四 系统应用技术 五 项目主要成果 六

  13. 三 平台服务技术---整体架构

  14. 支撑服务 支撑服务 GIS展示服务 GIS展示服务 位置信息服务 位置信息服务 终端信息管理服务 终端信息管理服务 卫星导航林业应用 面向位置信息服务 面向位置信息服务 网站 运维管理 林业信息化基础设施与服务 三 平台服务技术---应用平台 • 包括以下6个部分 • 1 林业终端信息管理服务 • 2 林业位置服务 • 3 林业GIS展示服务 • 4 北斗林业增值服务 • 5 北斗林业终端业务应用软件工具 信息发布系统 二次开发接口库 卫星导 航系统

  15. 三 平台服务技术 • 1 林业终端信息管理服务 • (1) 基于北斗的信息采集服务 • (2) 网络与数字通讯服务 • (3) 北斗坐标转换与地基增强服务 • (4) 数据传输与汇集服务 • (5) 多专题北斗林业终端采集配置服务

  16. 三 平台服务技术 • 1 林业终端信息管理服务 • (1) 基于北斗的信息采集服务 • (2) 网络与数字通讯服务 • (3) 数据传输与汇集服务 • (4) 北斗空间信息坐标转换服务 • (5) 多专题北斗林业终端采集配置服务

  17. 三 平台服务技术 • 2 林业位置服务 利用国家位置服务网，提供与位置相关的林业信息服务，提高导航精度，在此基础上实现林业的位置信息服务。 • （1）数据通信功能 • （2）信息处理功能 • （3）用户管理功能 • （4）监控指挥功能

  18. 三 平台服务技术 • 3 北斗林业增值服务 • （1）移动信号盲区的通信服务 • 北斗林业终端与手机通信链路 • （2）林产品信息咨询服务 • 林木病虫害诊断与咨询 • 林木测土配方信息服务 • …….

  19. 专家会诊 野外巡护 病虫害诊断与防治专家系统 病虫害防治中心 病虫害防治 三 平台服务技术 • 3 北斗林业增值服务 （1）移动信号盲区的通信服务 • 北斗林业终端与手机通信链路 （2）林产品信息咨询服务 • 林木病虫害诊断与咨询 • 林木测土配方信息服务 ……

  20. 目录 一 北斗卫星导航系统简介 二 林业应用面临的主要问题 平台服务技术 三 √ 终端技术 四 系统应用技术 五 主要成果 六

  21. 四 终端技术 • 1.林业终端分类 • 林业应急指挥型 • 林业手持型 • 林业车载型 • 林业勘界测量型 • 林业微型 林业手持型 林业应急指挥型 林业勘界测量型 林业车载型 林业微型

  22. 四 终端技术 林业终端类型功能表 • 1.林业终端类型

  23. 四 终端技术 • 2.北斗林业终端软、硬件配置

  24. 四 终端技术 • 2.北斗林业终端软、硬件配置

  25. 目录 一 北斗卫星导航系统简介 二 林业应用面临的主要问题 平台服务技术 三 终端技术 四 系统应用技术 √ 五 主要成果 六

  26. 林业北斗综合服务平台 林业业务应用 北斗林业位置服务 五 系统应用技术 卫星 • 1.林业终端应用模式 当前经纬度信息 涉及北斗卫星导航系统、北斗林业终端、地基增强系统、林业业务网以及移动通信网络等。 北斗终端 业务和控制信息 位置信息 通信网关 基站 位置信息 业务和控制信息

  27. 五 系统应用技术 • 3. 北斗终端多模网络通讯与融合 • 短报文 • 超短波 • 移动通讯 • 卫星通讯 • WIFI • …… 利用北斗地基增强系统，提高北斗林业专用终端的性能

  28. 五 系统应用技术 • 2. 模块化终端软硬件配置 • 林业资源调查---调查型、测量型 • 森林防火应急指挥---车载型、手持型、指挥型 • 野外巡护---手机巡护、车载巡护、对讲巡护 • 软件---地图显示、地图导航、地图量算、数据采集、数据编辑、地图标绘、信息上报、高精度测量、紧急报警……

  29. 五 系统应用技术 • 4. 标准化北斗应用二次开发接口 • 平台服务接口 • 位置服务、数据采集配置、数据汇集、数据转换、GIS空间信息……. • 通讯软件接口 • 北斗短报文、移动通信、WIFI。。。。 • 应用软件接口 • 位置跟踪、差分增强、坐标转化、空间分析； • 终端软件接口 • :定位信息接收、处理、传输；短报文收发、导航、测量 • ……

  30. 目录 一 北斗卫星导航系统简介 二 林业应用面临的主要问题 平台服务技术 三 终端技术 四 系统应用技术 五 主要成果 √ 六

  31. 六 主要成果 • 1.平台软件：北斗林业应用公共服务平台 • 2 北斗技术应用嵌入: 森林资源调查、森林防火、野生动植物保护 • 3 终端软件： 林业资源调查、野外巡护、森林防火应急指挥

  32. 六 主要成果

  33. 谢 谢！

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