1 前 言

　　中国公路网gps测绘工程主要工作是对全国范围内的国、省道数据和县乡道数据进行采集更新，目的是为，解决现有公路网数据库现势性差的问题。中国公路网gps测绘工程采用车载式gps道路修测系统作为测量公路数据的作业软件。车载gps测绘道路信息 仅精度高、更新速度快，而且车辆在实际道路行驶过程中吖以实时记录道路及道路两边的属性信息，或者与交通部提供的道路数据库相匹配，大大提高了电子地图中道路信息的现势性。白适应滤波是近年新出现的动态gps定位算法，我国学者在这方面作了大量卓有成效的研究工作 。本系统采用杨元喜等(2001)提出的抗差自适应滤波方法 ]，大大提高r结果数据的精度。

　　2 系统的原理及结构

　　2.1 系统实现的基本原理

　　本系统采用差分技术来测革道路数据。差分gps技术发展十分迅速，通过差分处理能达到5m的定位精度，而利用载波相位芹分技术可在数百千米范围内达到分米乃至厚米级的定位精度? 差分gps需要两台测量型gps接收机，一台作为固定站，放置在已知测量控制点卜或由测量控制点推算到的定位点。另一台作为流动站，放置在车辆上对道路进行动态测量。实测结束后，对两台gps接收机中的数据进行差分计算及坐标转换，从而得到道路坐标数据。

　　2.2 系统组成

　　车载式gps道路修测系统课题主要解决的问题是道路及道路附属设施数据的采集，用新采集的数据更新地图数据库中的交通要素。具体研制内容划分为五大部分：作业前准备、gps野外实测、数据后处理、成果输出、技术文档。

　　3 关键技术的实现

　　3.1 图像的裁剪拼接

　　本系统采用栅格地图作为底图。在作业过程中，所采集的县乡道有可能出现跨图幅的现象，n1i由于使用的地形图是高斯投影，一般的商业软件无法按照严格的数学基础进行裁剪，冈此也就无法进行图幅之间的拼接，这样就给生产作业造成很大的不便。为此，必须编写图像裁剪软件。该软件是将具有高斯投影的图像转换成了矩形图像，以便将相邻的图幅进行无缝拼接，它的转换是建立在严格的数学基础之上的 。为了防止转换后在高纬地区产生变形，笔者设计了人机交互式的界面，可以输入变换以后的图宽和图高。同时按照地图内图廓线进行裁剪，将扫描的多余部分去掉。这样，经过转换以后的地形 就可以在商业软件中任意进行拼接。

　　3.2 gps差分计算

　　动态导航与定位的质量取决于对动态载体扰动和观测异常扰动的认知和控制。在传统滤波过程中，常出现发散和载体在突然加减速或拐弯等处于运行状态不平稳时的精确定位问题。针对上述问题，杨元喜等(2oo1)提出了抗差白适应滤波方法 ]。该方法不仅能够抵制观测异常的影响，而且对状态扰动具有较强的控制能力。抗差自适应滤波在计算方面具有很强的灵活性。因为它只基于状态预报值与当前历元的观澳4信息的不符值确定状态扰动水平 。在gis道路修测系统中应用抗差自适应kalman滤波 ]，该算法采用a因子平衡预测状态和观测信息的权比 j，是利用抗差估计和状态协方差矩阵膨胀模型相结合的自适应滤波。a因子的构造可基于状态不符值也可采用方差分量估计方法 ]。通过采用抗差自适应滤波有效地解决了处理街道转盘数据时出现的发散和交叉现象。其结果数据轨迹光滑，而且精度也更高，完全满足1：25万地图的道路信息更新和新道路信息采集的精度要求。在分叉路121，自适应滤波绘 的图形也与实际道路信息非常符合_5]。在北京地区笔者做了多次车载动态gps试验。共采用了三种计算方案，即随gps接收机的商用导航软件、某专用软件及抗差自适应kalman滤波。计算中发现，随机导航软件计算结果精度在1o米;某专用软件的精度在5米一6米，而自适应滤波结果的平均精度在3米。这个路段的自适应滤波结果不仅比其它两种方法的轨迹光滑，而且精度也更高。