《美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局十年規(guī)劃(2013-2023)：定位未來(lái)美國(guó)》簡(jiǎn)述

1、曹會(huì)超、馬萌萌：美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局十年規(guī)劃（2013-2023）：定位未來(lái)美國(guó)簡(jiǎn)述來(lái)源： 測(cè)繪地理信息發(fā)展動(dòng)態(tài)第77期 時(shí)間： 2014-07-17 15:51 為應(yīng)對(duì)新的發(fā)展形勢(shì)及不同用戶的新需求，美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局（NGS）對(duì)其20082018年戰(zhàn)略規(guī)劃進(jìn)行了全面修訂，在修訂的基礎(chǔ)上重新發(fā)布新一輪發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局10年戰(zhàn)略規(guī)劃（20132023）：定位未來(lái)美國(guó)。新的規(guī)劃將全面提升美國(guó)現(xiàn)行大地測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，升級(jí)美國(guó)國(guó)家空間參照系統(tǒng)及國(guó)家地理空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家空間參照系統(tǒng)應(yīng)用與服務(wù)的新拓展。主要內(nèi)容如下： 一、NGS的使命 美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局（NGS）的使命主要是定義、維護(hù)美國(guó)

2、國(guó)家空間參考系統(tǒng)（NSRS）和提供NSRS訪問(wèn)，以滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境的需要。美國(guó)國(guó)家大地測(cè)量局將NGRS定義為全國(guó)統(tǒng)一的允許用戶確定大地坐標(biāo)（包括國(guó)際地球參考框架或者相對(duì)于國(guó)際地球參考框架的經(jīng)度、緯度、高程、比例尺、定向等信息）的聯(lián)邦政府官方參考系統(tǒng)。NSRS還覆蓋美國(guó)的官方國(guó)家海岸線。 在美國(guó)本土及其領(lǐng)土范圍內(nèi)，NSRS是所有調(diào)查、測(cè)繪、制圖和定位活動(dòng)的基礎(chǔ)。這些活動(dòng)包括對(duì)允許貿(mào)易流動(dòng)美國(guó)港口進(jìn)行的水文測(cè)量，為提醒當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)洪水泛濫帶來(lái)的危險(xiǎn)而進(jìn)行的沉降監(jiān)測(cè)，為恢復(fù)生態(tài)而進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)等，這些活動(dòng)都必須建立在一個(gè)非常精準(zhǔn)的NSRS之上。 NGS采取了許多措施制定完善NSRS。NGS開發(fā)和改

3、進(jìn)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及指南，包括NAD 83(2011), NAD 83(PA11), NAD 83(MA11), NAVD 88, PRVD02, ASVD02, NMVD03, GUVD04,和 VIVD09等。此外，NGS定義的國(guó)家海岸線也應(yīng)用到了美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局和其他機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品中。NGS還制定了民用大地水準(zhǔn)面，地球形狀的數(shù)學(xué)近似值，為連接全球定位系統(tǒng)必要所推斷出的地球物理橢球面高及其高程。隨著技術(shù)的進(jìn)步，為維護(hù)NSRS，NGS會(huì)定期更新海岸線、數(shù)據(jù)庫(kù)和大地水準(zhǔn)面，不斷完善其精度。NGS必須跟蹤NSRS上所有點(diǎn)位的時(shí)空變化以便維持NSRS的準(zhǔn)確性，如果沒(méi)有持續(xù)更新，NSRS將會(huì)很快被淘

4、汰。 二、NGS的愿景 實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)間任何地點(diǎn)都能確定自身及其相關(guān)事物所處的精確地理位置。如今，伴隨智能手機(jī)、導(dǎo)航汽車和其他GNSS電子設(shè)備似乎上述愿景已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn)。但是，這些設(shè)備的精度成了當(dāng)下和NGS對(duì)于未來(lái)世界的設(shè)想之間的關(guān)鍵區(qū)別。NSRS的功能就是在美國(guó)領(lǐng)土范圍內(nèi)提供一致的坐標(biāo)系統(tǒng)以及所有當(dāng)前或未來(lái)新興的地理空間技術(shù)基礎(chǔ)，從科學(xué)家需要關(guān)鍵定位到普通民眾的服務(wù)需求，為所有國(guó)家用戶提供全方位的最高精度的位置和海拔定位需求。 當(dāng)測(cè)繪洪災(zāi)區(qū)，監(jiān)測(cè)海平面變化，或者在低能見度下起降飛機(jī)時(shí)，即使是厘米級(jí)別的差異都是非常關(guān)鍵的。通過(guò)勤奮的努力履行其使命，NGS致力于支持這樣的世界，每個(gè)人都知道自己

5、的位置在哪，其他事物的位置及其相互關(guān)系，而且其精度不僅僅是一般的，而是精準(zhǔn)的。 此規(guī)劃制定了NGS未來(lái)的方向，但這只是第一步。在NGS內(nèi)，每一個(gè)規(guī)劃目標(biāo)都會(huì)有指定帶頭人負(fù)責(zé)編寫目標(biāo)實(shí)施規(guī)劃，執(zhí)行該規(guī)劃，監(jiān)測(cè)規(guī)劃完成進(jìn)展。這些目標(biāo)大多需要跨部門工作，規(guī)劃目標(biāo)帶頭人也需要協(xié)調(diào)眾多領(lǐng)域?qū)＜?。NGS項(xiàng)目包括各種各樣的戰(zhàn)略目標(biāo)，這些戰(zhàn)略目標(biāo)規(guī)劃將被重新設(shè)計(jì)以適應(yīng)新的NGS十年規(guī)劃。所有這些單獨(dú)的碎片戰(zhàn)略規(guī)劃將闡明如何組合在一起，提供一個(gè)明確的前進(jìn)方向。 三、新十年規(guī)劃的戰(zhàn)略目標(biāo) （一）為NSRS用戶提供支持 一是制定藍(lán)皮書和數(shù)據(jù)手冊(cè)。維持 NGS 在獲取、分析和存儲(chǔ)內(nèi)部及外部調(diào)查數(shù)據(jù)并將其以有用信息形式

6、反饋給公眾的能力。通過(guò)藍(lán)皮書來(lái)維持目前攝取調(diào)查的能力，與此同時(shí)為未來(lái)的實(shí)施運(yùn)用不斷改進(jìn)。繼續(xù)保持其他的技術(shù)能力和標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)皮書將。 二是維持 NGS 國(guó)家海岸線的確定與年度發(fā)布工作。參考NOAA所提供的海岸線圖，為更新航海圖、 確定國(guó)土邊界以及管理國(guó)家沿海資源提供關(guān)鍵基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。 三是保證航空測(cè)量的能力。不僅為 NGS 履行相關(guān)任務(wù)所必需的遙感及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行技術(shù)的掌握提供保證，而且也將提供有關(guān)航空站點(diǎn)特征的關(guān)鍵信息。 四是確?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)能力。由于運(yùn)營(yíng)方式的變化，NGS 大地測(cè)量任務(wù)需要更少的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員；然而，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的能力和專業(yè)知識(shí)仍然是關(guān)鍵所在。因此 NGS必須清楚并全面了解相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)操作程序。

7、五是維護(hù)在線工具確保用戶訪問(wèn)NSRS。最新的大地坐標(biāo)信息的生成有賴于活躍控制站點(diǎn)或持續(xù)運(yùn)營(yíng)參考站點(diǎn)，而對(duì)這些站點(diǎn)數(shù)據(jù)的利用則離不開 NGS 配套開發(fā)的諸多相關(guān)軟件工具（如在線定位用戶服務(wù)），維護(hù)并改進(jìn)這些工具也是維持 NGS 基礎(chǔ)職能所必需的。 （二）升級(jí)并改進(jìn)國(guó)家空間參照系統(tǒng) 一是替換 83 版北美水平基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。計(jì)劃到 2022 年，將大地測(cè)量參考體系的所有界定性及有關(guān)數(shù)據(jù)獲取的誤差降至 1cm（以 15 分鐘 GNSS 數(shù)據(jù)使用為標(biāo)準(zhǔn)），形成真正的地心坐標(biāo)參考體系。通過(guò)制定一個(gè)總體目標(biāo)在未來(lái)十年對(duì)工具進(jìn)行改善，并最終實(shí)現(xiàn)NAD 83更換為真正的地心坐標(biāo)參考體系。 二是替換 88 版北美高程

8、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。到 2022 年，將大地重力參考體系垂直高程的所有界定性及有關(guān)數(shù)據(jù)獲取的誤差降至 2cm（以 15 分鐘 GNSS 數(shù)據(jù)使用為標(biāo)準(zhǔn)）。通過(guò)美國(guó)垂直基準(zhǔn)面的重力重新定義（GRAV-D）項(xiàng)目，以及高度現(xiàn)代化項(xiàng)目的支持，將通過(guò)跨機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行重要數(shù)據(jù)的鏈接。 三是制定新的藍(lán)皮書。到 2018 年，實(shí)現(xiàn)所有調(diào)查數(shù)據(jù)處理結(jié)果的征集、驗(yàn)收、處理、存儲(chǔ)及報(bào)告的效率及精度，并保證高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展被動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代即將終結(jié)，NGS 未來(lái)計(jì)劃創(chuàng)建的工具將實(shí)現(xiàn)用戶自主掌握任意給定位點(diǎn)的所有相關(guān)信息（包括歷史的和現(xiàn)實(shí)的）。在未來(lái)，例如OPUS-Database (OPUS-DB)或者OPUS項(xiàng)目將頗具重要意

9、義并通過(guò)藍(lán)皮書實(shí)現(xiàn)其權(quán)威性。 四是加強(qiáng)工具維護(hù)。繼續(xù)增加商業(yè)軟件的使用，提升 NGS 所有產(chǎn)品及服務(wù)的有效性以及 NGS 軟件與商業(yè)軟件之間的互操作性。為公眾以及項(xiàng)目的初建提供了具備一致性和現(xiàn)代化的有效清理工具包，使其產(chǎn)品提升用戶友好性及科學(xué)準(zhǔn)確性。未來(lái) NGS 產(chǎn)品及服務(wù)將在精度、速度以及有關(guān)大地測(cè)量控制元數(shù)據(jù)提供方面得到進(jìn)一步提升和擴(kuò)展。 五是改進(jìn)大地測(cè)量技術(shù)，提升地理空間數(shù)據(jù)收集方法的效率和精度。進(jìn)行新一輪的實(shí)地調(diào)查研究，更新大地測(cè)量手冊(cè)的最新技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)性的驗(yàn)證。未來(lái)NGS將致力于創(chuàng)建新的大地測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)而非僅僅發(fā)布相關(guān)工作指南。 （三）通過(guò)合作、教育和宣傳擴(kuò)大國(guó)家空間參照系統(tǒng)的受

10、益方 一是制定實(shí)時(shí)參考網(wǎng)絡(luò)接入認(rèn)可機(jī)制。到 2015 年，面向?qū)崟r(shí)參考網(wǎng)絡(luò)（RTNs）提供 NSRS 接入服務(wù)并制定正式的實(shí)時(shí)參考網(wǎng)絡(luò)接入認(rèn)可機(jī)制使之符合 NSRS 及 NGS 可接受的標(biāo)準(zhǔn)。隨著RTN使用的增長(zhǎng)，NGS促使RTN用戶社區(qū)共同參與開發(fā)一個(gè)如何使其派生坐標(biāo)與NSRS保持一致的方法。 二是不斷擴(kuò)大受益方。通過(guò)相關(guān)的教育和培訓(xùn)擴(kuò)大其產(chǎn)品和服務(wù)的受益方，以使增進(jìn)公眾對(duì)大地測(cè)量學(xué)的認(rèn)識(shí)和了解。NGS培訓(xùn)中心在過(guò)去為非傳統(tǒng)的客戶提供培訓(xùn)，但是現(xiàn)在轉(zhuǎn)變?yōu)闉楦呔鹊牡乩砜臻g提供專業(yè)培訓(xùn)而不再是針對(duì)大眾群體。 三是加強(qiáng)與高校的合作。NGS和高校每年進(jìn)行的合作可解決未來(lái)三年的研究問(wèn)題。面向未來(lái)相關(guān)

11、研究，加強(qiáng) NGS 與高校之間的合作，鼓勵(lì) NGS 人員在高校進(jìn)修或在高校任教。 四是提升網(wǎng)絡(luò)活躍度。關(guān)注在線形式的對(duì)外宣傳，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)用戶的參與并改進(jìn) NGS 的在線響應(yīng)機(jī)制。NGS計(jì)劃鞏固其網(wǎng)頁(yè)，著重于在線的對(duì)外宣傳（例如教育和推廣），應(yīng)當(dāng)建立分級(jí)響應(yīng)查詢系統(tǒng)，正如舊系統(tǒng)的問(wèn)題跟蹤和監(jiān)控信息的一致性。 五是增加教育投入。到 2017 年，實(shí)現(xiàn)在線教育業(yè)務(wù)的開展。NGS將繼續(xù)組織其“教育工具包”,確保信息易獲取、及時(shí)更新、易于使用以及定期監(jiān)控。首先是完善并向公眾提供 NGS 實(shí)地操作手冊(cè)，最終將相關(guān)教育擴(kuò)展至從高校到初級(jí)教育的各個(gè)層面。 六是開展海洋及其海岸帶綜合繪圖項(xiàng)目。促進(jìn) NOAA 海洋

12、及其海岸帶綜合繪圖項(xiàng)目（IOCM）數(shù)據(jù)成果的使用和數(shù)據(jù)用戶的擴(kuò)增。NOAA于2007年完成了IOCM項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了海洋及其海岸帶地理空間數(shù)據(jù)的多種用途。NGS計(jì)劃繼續(xù)擴(kuò)增海岸帶綜合繪圖項(xiàng)目（CMP）的相關(guān)產(chǎn)品以及將IOCM數(shù)據(jù)應(yīng)用于CMP產(chǎn)品中。 （四）發(fā)展和培養(yǎng)人才隊(duì)伍 一是加強(qiáng)人員培訓(xùn)，NGS將連年增加其人才的科學(xué)、技術(shù)及能力水平。通過(guò)開設(shè)職員為導(dǎo)向的教育課程、開展長(zhǎng)期培訓(xùn)以及舉辦特約講座等多種形式提升機(jī)構(gòu)整體的大地測(cè)量知識(shí)水平。 二是注重人才招募，未來(lái)三年內(nèi)完善NGS人才與任務(wù)的配置。NGS 計(jì)劃在未來(lái) 3 年內(nèi)，在政策允許的情況下，調(diào)動(dòng)一切可能的手段來(lái)吸納和招募人才，以確保各個(gè)環(huán)節(jié)新人的

13、及時(shí)補(bǔ)充。具體措施包括：短期招聘與長(zhǎng)期聘用相結(jié)合、招聘合同制研究人員、提供實(shí)習(xí)崗位、保留長(zhǎng)期有效的招聘職位、加大面向高校的宣傳，專門面向高校學(xué)生設(shè)立測(cè)繪學(xué)、航空工程學(xué)、電子工程學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)位項(xiàng)目、設(shè)立地理信息系統(tǒng)專業(yè)培訓(xùn)項(xiàng)目等。 三是到2014年實(shí)現(xiàn)相關(guān)計(jì)劃的制定以及部署永久執(zhí)行。保證機(jī)構(gòu)知識(shí)的完整性和傳承性，NGS 將出臺(tái)相關(guān)政策，強(qiáng)制性要求所有NGS 成員將其工作程序及相關(guān)文件進(jìn)行存檔。相關(guān)計(jì)劃將于 2014 年制定完畢，并部署其永久執(zhí)行。 （四）改進(jìn)組織及管理職能 一是加強(qiáng)項(xiàng)目管理。至2016年實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理的全部納入。項(xiàng)目管理對(duì)于各種項(xiàng)目的合理規(guī)劃、預(yù)算、執(zhí)行以及評(píng)估至關(guān)重要，NGS 計(jì)劃到 2016 年全面將項(xiàng)目管理納入機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。 二是加強(qiáng)信息技術(shù)支持。持續(xù)維護(hù)信息技術(shù)設(shè)施。為保證正常運(yùn)營(yíng)，NGS 將評(píng)估機(jī)構(gòu)的信息技術(shù)需求并完善運(yùn)營(yíng)所必需的信息技術(shù)設(shè)施。 三是提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)意識(shí)。以 10 年為周期對(duì) NGS 的產(chǎn)品及服務(wù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，作為更新和改進(jìn)機(jī)構(gòu)項(xiàng)目評(píng)估的基礎(chǔ)依據(jù)。經(jīng)常性執(zhí)行項(xiàng)目評(píng)估，可以有效地進(jìn)行自我檢查，使得經(jīng)費(fèi)在提供服務(wù)等方面得到有效利用。 四是加強(qiáng)檔案管理。提升