■鞠建寧
(遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034)
淺析測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)
■鞠建寧
(遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034)
我國測繪基準(zhǔn)主要由大地基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、重力基準(zhǔn)等構(gòu)成,它們是測繪成果的起算依據(jù)。測繪工作服務(wù)對象是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè),國防經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)研究、文化教育、行政管理、人民生活、國際交往等各個領(lǐng)域,是社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)必不可少的保障手段。測繪成果要客觀、真實地反映地理位置及有關(guān)的各種信息,要求測繪數(shù)據(jù)必須具有唯一性和可靠性。要達(dá)到上述目的,所有的測繪成果必須統(tǒng)一的起算數(shù)據(jù),也就是我們所講的統(tǒng)一測繪基準(zhǔn),統(tǒng)一的測繪系統(tǒng)、統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文就從測繪技術(shù)中國家和區(qū)域性基準(zhǔn)體系的建設(shè)做簡要概述。
測繪基準(zhǔn)國家區(qū)域建設(shè)
1.1先進(jìn)性與適用性
測繪基準(zhǔn)體系的更新牽涉面很廣,基準(zhǔn)體系一旦確定,一般不會輕易改變。在建設(shè)測繪基準(zhǔn)體系時一定要著眼于未來的發(fā)展,采用目前世界先進(jìn)的技術(shù)、國際通用或最新的研究成果。我國著名的大地測量學(xué)家陳俊勇院士根據(jù)現(xiàn)代大地基準(zhǔn)發(fā)展特點,建議我國采用地心3維坐標(biāo)系統(tǒng),其定義應(yīng)和國際通用地面參考系(ITRS)定義的四原則一致。
在地心3維坐標(biāo)系統(tǒng)建設(shè)中要做到先進(jìn)性與適用性相結(jié)合,就是要建設(shè)高精度、動態(tài)的國家大地控制網(wǎng),該網(wǎng)應(yīng)與國際地球參考框架(ITRF)有密切的聯(lián)系,并具有足夠的點位數(shù)量和實用的分布密度,要能涵蓋全部陸海國土。
1.2整體性與可行性
建設(shè)現(xiàn)代的測繪基準(zhǔn)體系,要將空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架、高程基準(zhǔn)框架和重力基準(zhǔn)框架作為一個整體進(jìn)行綜合考慮。也就是說要充分利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNS的定位技術(shù),水準(zhǔn)測量、重力測量等技術(shù)手段,建立并維持相互補(bǔ)充、互為依存的空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架、高程基準(zhǔn)框架和重力基準(zhǔn)框架,構(gòu)筑我國面向21世紀(jì)的新一代完整的大地測量基準(zhǔn)服務(wù)體系。同時,空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架、高程基準(zhǔn)框架和重力基準(zhǔn)框架又能獨自地成為一個體系,發(fā)揮其應(yīng)有的功能。
為使測繪基準(zhǔn)體系的整體性與可行性相結(jié)合,在建立各種控制框架網(wǎng)點時要考慮點位的共用性,即:一個點位既是空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架點位,同時又是高程基準(zhǔn)框架點位和重力基準(zhǔn)框架點位。這樣可以減少大量的埋石工作量,節(jié)約建設(shè)資金,做到減少埋石數(shù)量,提高埋石的質(zhì)量。
國家空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架:
國家GNSS連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng):國家GNSS連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng)是構(gòu)成國家空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架的基礎(chǔ),是現(xiàn)代大地測量坐標(biāo)基準(zhǔn)框架的骨干和技術(shù)支撐。通過國家GNSS連續(xù)運(yùn)行站網(wǎng)與國際GPS服務(wù)聯(lián)網(wǎng),可以獲取我國及鄰區(qū)大范圍地殼運(yùn)動邊界條件的變化信息,推進(jìn)我國地球科學(xué)等基礎(chǔ)性研究;通過獨立自主的衛(wèi)星定軌計算,可具備提供精密星歷的能力,從而推動GNSS動態(tài)、實時、高精度的定位服務(wù),促進(jìn)空間定位技術(shù)應(yīng)用的社會化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
3.1整體推進(jìn)、區(qū)域先行
區(qū)域性現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系是國家現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的重要組成部分,省級現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)和城市現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)是很重要的環(huán)節(jié),尤其是城市現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的建設(shè)更為重要。目前在區(qū)域性現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的建設(shè)的進(jìn)程中,由于地區(qū)差異和社會發(fā)展、社會需求的不平衡,出現(xiàn)了東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的省份和城市較中西部地區(qū)的進(jìn)展快,城市比?。▍^(qū))精度高等現(xiàn)象,應(yīng)引起足夠的重視。區(qū)域性現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè),要按照國家現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)的要求,在內(nèi)容、精度、進(jìn)度上確保與國家的一致性,有條件的?。ㄊ校?,尤其是城市要率先推進(jìn)本區(qū)域的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè),如江蘇省、廣州、武漢和東莞等城市就是一個成功的范例,為全國現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)全面實施提供了有益的借鑒。
3.2政府投入、共建共享
現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)是一項基礎(chǔ)性、公益性的系統(tǒng)工程,需要在長期的建設(shè)過程中不斷完善和發(fā)展,需要各級政府有關(guān)部門的長期合作和共同推進(jìn)?,F(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)一般多采取“政府投入、測繪牽頭、部門參與、服務(wù)社會”的模式,堅持政府主導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、信息共享、科學(xué)管理、務(wù)實高效,充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用,促進(jìn)相關(guān)方共同研究開發(fā)和建設(shè),大力推動共建共享,不斷提高應(yīng)用和服務(wù)水平。
3.3建立高精度的測繪基準(zhǔn)
現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)的目標(biāo)是建立高精度、三維、動態(tài)、多功能的測繪基準(zhǔn)體系,其關(guān)鍵技術(shù)是建立高精度的測繪基準(zhǔn),實現(xiàn)高精度和實時性的統(tǒng)一。區(qū)域性測繪基準(zhǔn)建設(shè)的重點是平面基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)和重力基準(zhǔn)。建設(shè)中既要有高精度的平面和高程基準(zhǔn),又要借助于重力數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域性似大地水準(zhǔn)面的精化,并建立嚴(yán)密的轉(zhuǎn)換關(guān)系,還要有實時的CORS。
3.4平面基準(zhǔn)
(1)CORS系統(tǒng)精度:動態(tài)參考基準(zhǔn):地心坐標(biāo)的坐標(biāo)分量,絕對精度優(yōu)于011m;基線方向的坐標(biāo)分量,相對精度優(yōu)于3310-7m;實時動態(tài)定位精度,水平優(yōu)于3cm,垂直優(yōu)于5cm;事后定位精度:水平優(yōu)于5mm,垂直優(yōu)于10mm;可用性:不低于95%;完好性:報警時間小于6秒,誤報概率小于013%等。
(2)省級C級GPS網(wǎng)應(yīng)采用空間定位技術(shù),建立覆蓋省級的與全國高精度三維地心坐標(biāo)框架相一致的空間大地控制網(wǎng)。其空間定位應(yīng)采用1980西安坐標(biāo)系為大地基準(zhǔn);采用1985國家高程基準(zhǔn)為高程基準(zhǔn);采用2000國家重力基本網(wǎng)為重力基準(zhǔn)。數(shù)據(jù)處理應(yīng)采用IGS精密星歷,地心坐標(biāo)系做參考框架。
(3)城市高精度GPS控制網(wǎng):城市GPS控制網(wǎng)采用分級建設(shè),首級控制網(wǎng)為框架網(wǎng),按國家GPSA(或B)級網(wǎng)的要求實施,聯(lián)測國際IGS連續(xù)運(yùn)行站,采用精密軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,獲取精確的WGS84坐標(biāo)。在GPS框架網(wǎng)的基礎(chǔ)上,布設(shè)GPS基本網(wǎng),按國家GPSC級網(wǎng)的要求實施。
3.5高程基準(zhǔn)
建立高精度的高程基準(zhǔn)可采用常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測量方法,也可利用厘米級精度水平的似大地水準(zhǔn)面將GNSS測定的大地高轉(zhuǎn)換成正常高,借助似大地水準(zhǔn)面形成的高程基準(zhǔn),以此代替幾何水準(zhǔn)測量所建立的高程參考框架。
(1)省級高程基準(zhǔn):省級的高程基準(zhǔn)應(yīng)不低于國家二等水準(zhǔn)的精度。
(2)城市的高程基準(zhǔn):城市的高程基準(zhǔn)應(yīng)不低于省級的高程基準(zhǔn)的精度,東部沿海城市宜按一等水準(zhǔn)的精度建立。
目前,國家和區(qū)域性現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系是我國現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的重要組成部分,應(yīng)充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用,由測繪主管部門做監(jiān)導(dǎo),各相關(guān)部門參與,建立共建共享的服務(wù)機(jī)制,不斷提高應(yīng)用和服務(wù)水平。
[1]堯篤熙、楊富均、陳達(dá)玉.區(qū)域測繪基準(zhǔn)的建立與數(shù)據(jù)處理方法 [J]地礦測繪2009.
[2]李云星.測繪基準(zhǔn)的簡歷及應(yīng)用分析[J]城市勘測2010.
P2[文獻(xiàn)碼] B
1000-405X(2016)-8-241-1