Geomatics in Southern Africa--A Perspective
Charles L. Merry
(南非地质大学建筑学院)
对南部非洲过去40年在地球空间信息学/测量学方面的发展进行了回顾,描述了技术变化带来的全球效应以及南部非洲地球空间信息产业所取得的成就,并介绍了南部非洲地球空间信息教育领域所取得的进展。
1957年,南非发明了第一个可以穿透雾和雨进行测量的微波电子测距仪EDM(electronic distance measuring),而后被高精度的激光仪器和卫星定位系统GPS所取代。由于非洲地面控制点稀少,而地图又过于陈旧,因此GPS在数据采集方面的优势在南非得到了充分发挥。
新技术的使用需要知道基本原理和误差来源。由于缺乏信息,缺乏教育(特别是在非洲),很多使用者不了解基本原理,不知道GPS的使用精度,也不知道数据或者地图的投影,甚至利用GIS集成数据却不知道不同参考面之间的差别,这些都限制了GPS的使用效率。
欧洲殖民者在非洲建立了许多不同的测量参考面,他们使用不同的基准和平面坐标系统。由于基准不同,国界的绘制和多国合作的测量工程受到了严重的阻碍。卫星定位系统要求基准统一,由国际组织发起的AFREF项目就是要建立一个统一的测地参考系,第一步就是在每个国家建立永久连续运行的GPS参考站。1999年,南非采用了新的地球中心基准,并且建立了由35个永久连续运行的GPS参考站构成的控制网,使用者可以免费从这些参考站获取数据。
AFREF项目的一个目标就是统一非洲各国的垂直基准面。将这些垂直基准面联系在一起的一个手段就是使用GPS建立一个高精度的大地水准面模型,但是实现它是有一定难度的,近几年非洲才通过大地水准面的投影产生了一个高精度的大地水准面。
南非地籍管理系统是世界上第一个地籍管理系统,它将所有的地籍测量和国家参考面相结合,构成了一个完整的测量系统。但由于成本很高,使用起来具有一定的局限性。南非和津巴布韦考虑用廉价的方法来测量土地,使用非专业的测量员和低精度的手持GPS,可以达到分米级精度。
南非没有独立的地球空间信息专业,但在一些大学的测量专业开设了地球空间信息学的课程,由于缺乏资金、专业教师和现代化的测量仪器,非洲大多数大学地球空间信息学课程的开展受到了影响。但是,即使是在这样困难的条件下,仍然有很多优秀的学生在地籍测量和大地测量领域完成了有意义的研究。
非洲南部先进的测量技术和方法对于地球空间信息产业有着显著的影响。南非是世界上少数几个国家中在以地球为中心的参考面上重新调整大地网的国家之一,也是第一个在南部非洲引进连续运行参考站网(CORS)的国家。
虽然南非地球空间信息学的教育经历了一段非常困难的时期,但是教育机构一直为地球空间信息学的发展奋斗着,相信南非地球空间信息学会有一个美好的未来。
李淼 编译自 Survey Review,2006,38(300)
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