我国现代化测绘基准体系.doc

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1、我国现代化测绘基准体系陈俊勇*陈俊勇，博士、中科院院士，国家测绘局，大地测量学家。摘要：面向中国经济社会的发展，面向在科学技术特别是空间技术及信息技术的进展，中国测绘现代化也就是要从数字化测绘进步到信息化测绘。与此相应，现代化测绘基准建设要考虑和顾及如三维，高精度，动态，地心等七个方面的特点。在平面基准方面，要采用中国国家2000大地坐标系统，建立国家导航卫星连续运行站网，进一步加密2000国家GPS网，以构建有足够数量和合理分布密度的大地坐标框架点；在高程基准方面，应尽快施测国家三期一等水准网，结合GPS水准和卫星测高技术，

2、精化我国现行CQG2000大地水准面至5´分辨率和cm量级精度。现代化测绘基准应为用户在我国任何地点、任何时间测定高精度的坐标和高程，提供可靠的地理空间基础框架。关键词：测绘基准，平面基准，坐标系统，坐标框架，高程基准。在过去的半个世纪，我国在测绘基准[1,2]的平面基准方面主要完全成了全国天文大地网的整体平差；建立了西安1980坐标系（或北京新1954坐标系），三个全国性GPS网，60余个GPS连续运行站等。在高程基准[1,2]方面，主要建成了国家黄海85高程基准；完成了国家高程控制网，即全国二期一等和二等水准网的施测和计算

3、；完成了二期一等水准网（局部）的复测和计算。我国的这些测绘基准为国民经济和社会的可持续发展提供了全国统一协调的、可靠的高程和二维坐标，这些都是我国地理空间基础框架的重要组成部分，也是空间数据基础设施中的主干。世界各国在卄世纪中建立的测绘基准[3]，基本上都和中国类似，具有10-5量级精度、二维、非地心的局域定位和以地面网络的点线方式提供坐标和高程等技术，这是大地测量基准发展历史的一个阶段，也是和当时科学技术的水平和社会发展的需求是相适应的。一、现代化测绘基准的特点测绘基准的现代化应顾及和适应中国的改革开放，要支持中国经济走向世

4、界面向全球，要服务中国国防的现代化化，作为数字中国的地理空间基础框架的中国测绘基准要适应信息化测绘的需求。因此实现测绘基准的现代化是值得大地测量工作者思考和探讨的问题。我国测绘基准的现代化要考虑和顾及以下七个方面的特点[3]：（一）三维，（二）高精度，（三）动态，（四）地心，（五）涵盖全部国土（即要涵盖陆海国土），（六）实用，（七）国际接轨。现分别阐述如下，供参考。1三维。采用三维大地坐标系统。过去由于科技水平的限制，大地坐标系统在实际使用中一般不采用三维坐标。此外，由于人类总是习惯对平面介质（例如纸或屏幕）上的目标进行观测。

5、也就是说，人们常常将三维空间的目标以某种数学关系投影到二维的平面介质上进行考察研究。这种将三维空间目标转达化为二维后，该目标第三维的高程信息往往只作为地理信息系统中的属性处理。这样虽然在许多场合会导致空间目标在划分与表达方面的困难[8]。但由于二维介质在客观上便于观察和使用，因此二维坐标系统不仅过去需要，今后还会长期发挥作用。然而我们也还应看到事物发展的另一方面，随着空间技术和虚拟技术的发展，采用符合客观空间实际的三维坐标，将是一种必然的趋势。考虑到二维平面显示的实用性，三维坐标系统采用的形式应除了（X、Y、Z）外，还应有经纬

6、度与高程（B、L、H），平面公里格网与高程（X、Y、H）等多种形式。2高精度。现代化大地坐标框架点间的相对精度应不低于10-7，相对于地心的绝对精度也要不低于10-7。这是现代化大地测量技术可以做到的，也是现代化定位技术对大地坐标框架在精度方面的最低要求。对于高程控制网的精度，按当前可预见的技术进展和需求，在今后相当一段时间内仍然还只能维持在目前的水平，如一等水准网点之间，其相对精度仍为±1mm√L，式中L为一等水准点间距，以km为单位。而今后中国局域大地水准面的精化，根据研究[6]和实践[7]，并顾及中国的地形大部分为丘陵和

7、山区的实际，顾及中国和相邻地区重力资料的严重不足，在今后的十年中比较现实的考虑,其精化的目标仍以cm量级为宜。3动态。过去定义测绘基准时，由于精度较低，所以难于测定它自身所受到的各种影响，如地形变等所导致测绘基准或是大地控制点的位移，因而认为它是静止的，绝对的。而由于现代化测绘基准的高精度性质，因此它的数值只能是相应于某一时刻(历元)的值。为了真正保持测绘基准的精确性，就必须保持测绘基准的现势性。即不仅仅向用户提供涉及某一过去历元的测绘基准的坐标和高程值，还必须提供它们相应的时间变率，或是现势性好的、当今历元的测绘基准的坐标和

8、高程值。因此现代化测绘基准是动态的。这也是实时定位、导航、气象、电离层和海平面监测等方面有高精度和实时需求用户的要求。4地心。采用以地球质心为中国大地坐标系的原点，即采用地心坐标系为国家的平面基准。这种坐标系统是阐明地球上各种地理和物理现象，特别是空间物体运动的本始参照系，但