我国高程控制网的现代化

随着空间和信息技术的快速发展 ,我国的地理空间基础框架的主干之一 ,国家高程控制网也面临更新和现代化。国家高程控制网的现代化应包括两个部分 ,一是国家高精度水准网 ,即毫米级的一等水准网的定期更新 ;二是具有厘米级精度的 (似 )大地水准面的测定。建议尽快组织施测国家三期一等水准网 ,切实执行《中华人民共和国大地测量法式》中“一等水准网必须 2 5年复测一次”的规定 ,依法行政 ,以保证国家高程控制网毫米级高精度的可靠性和现势性 ;另一方面应结合 GPS水准和重力测量 ,精化我国大陆的 (似 )大地水准面至厘米量级 ,以利用“GPS+(似 )大地水准面”的技术取代国家二等水准网 ,采用这一技术可以节约大量人财物和时间 ,获得考虑的高程时 ,其精度均匀一致 ,没有水准测量沿线逐站传递的积累误差 ,在海岛、山区等困难或甚至无法传递水准测量高程的地区 ,采用这一技术不仅可以快捷地测得高程 ,而且其成果和国家高程基准和高程系统是统一的和协调的 ,中国大陆国土的任何一点 ,利用这一技术可以获得不低于原来二等水准网所提供的相应精度的高程     

对中国高程控制网现代化工作的思考

随着空间和信息技术的快速发展,我国测绘基准中的国家高程控制网现代化也迫在眉睫。它应包括两个部分,一是国家高精度水准网,即mm级一等水准网的更新;二是具有cm级精度的(似)大地水准面的确定。建议切实执行《中华人民共和国测绘法》中"基础测绘成果应当定期更新,国民经济、国防建设和社会发展急需的基础测绘成果应当及时更新"的规定,尽快组织施测国家三期一等水准网,以保证国家高程控制网mm级高精度的可靠性和现势性。另一方面,应结合GPS水准和重力测量精化我国大陆的(似)大地水准面至cm量级,以利用GPS (似)大地水准面的技术求解相当于二、三等水准测量精度的正常高,这不仅可以改变传统高程测量的作业模式,节约人财物和时间,而且获得的点位高程的精度比较一致。在海岛、山区等困难或无法传递水准测量高程的地区,采用这一技术可以快捷地测得高程,其成果与国家高程基准、高程系统是统一的和协调的。     

2005珠峰GPS大地高测量及其数据处理

利用GPS确定珠峰大地高是2005年珠峰测高一个关键环节,2005年珠峰测高GPS测量主要包括青藏地区地壳运动监测网、珠峰地区GPS控制网和珠峰峰顶高程测量三部分。本文详细介绍了各种不同GPS测量的特点和数据处理方法,结合珠峰峰顶GPS观测自然环境恶劣的特点,分析比较了各种计算方案,确定了一种合理的解算珠峰高程的GPS数据处理方案,取得了较为满意的计算结果。     

2000国家大地控制网的构建和它的技术进步

“2000国家大地控制网”是国家大地测量的重大科学工程项目。它主要包括建立2000国家GPS大地控制网,2000国家重力基本网,以及前者与国家天文大地网的联合平差等,以实现国家3维地心坐标系统的坐标框架。这个项目的主要特点有:①涉及多个学科,如经典和空间大地测量学、天文测量学、重力测量学、近代数据处理理论和技术等;②处理的数据量大、种类多,如2000国家GPS大地控制网有2600多个测点,46000多条独立基线,天文大地网与2000国家GPS大地控制网联合平差所需解算的未知数多达15万个;处理的数据几乎包含了三角测量、导线测量、天文测量、重力测量和GPS测量等各类测量的成果;③所处理数据的施测时间跨度长,如2000国家GPS大地控制网中三个子网的施测时间各不相同,前后从1988年到2000年历时12年,而天文大地网的施测时间是在上一世纪的50至70年代;④处理数据所覆盖的国土面积大,2000国家GPS大地控制网及天文大地网覆盖了我国整个大陆及部分沿海岛屿,而2000国家重力基本网则扩展到香港、澳门以及南沙等地区;⑤处理数据需顾及的因素多,如需分析近70年来我国大陆板块运动、板内运动、局部地壳运动和新旧大地测量基准、新旧天文系统、和不同历元对上述这些大地测量观测数据的影响及其统一归算。本项目的主要技术创新点有以下四个方面:①首次将我国不同部门、不同时期施测的多个平面(2维)和高程(1维)分离的大地控制网通过空间大地测量和数据处理技术,科学的整合为全国统一的整体的国家3维大地控制网,将原来大地测量中所采用分离的几何与物理参数,进行了科学的统一的整合;②首次将我国非地心大地坐标框架整体的科学的转换为地心大地坐标框架;③首次将我国大地坐标框架的地心坐标精度由±5 m提高15倍,达到了±0.3 m;将我国重力基本点的精度由±25×10-8ms-2提高近4倍,达到了±7×10-8ms-2;④首次将海量数据由原来采用的最小二乘平差经典数据处理技术提高为最小二乘平差,抗差估计和方差分量估计相结合的现代数据处理技术,提高了成果的精度和可靠性。     

利用GPS技术测定珠峰高程变化及其北坡地壳形变的初步分析

20世纪60年代以来，我国单独或与外国合作，在1966年、1975年、1992年、1998年、1999年和2005年对珠穆朗玛峰（以下简称珠峰）的高程及其北坡的地壳运动进行了6次大规模的大地测量，其中包括天文、重力、平面、高程和大气折射等方面的外业作业、数据处理和科学研究。本文对我国上述几次测量中的GPS和水准测量等数据进行了综合，对珠峰峰顶雪面高程值的变化和该地区地壳的水平运动和垂直运动进行了撂索。根据1992年和2005年的GPS测量，珠峰峰项雪面高程的变化在13a闻约下降25cm，平均年下降率为1．8cm。根据1992-2005年间的三次GPS测量，珠峰北坡地区的地壳水平运动平均每年以4cm的速度向北东45。方向推进。根据1966-2005年的多期水准测量，该地区的地壳垂直运动平均每年上升1.8mm。此外，若从以上各个时间段作进一步分析，则发现珠峰北坡地壳的水平运动和垂直运动在时间上和空间上都存在非平稳性。     

谈谈南极洲测绘科学考察

一南极洲地处地球南端，是围绕南极点的大陆，四周濒临太平洋、印度洋和大西洋，面积约为1400平方公里，占世界陆地总面积的9.4％。     

对我国当前发展地面大地测量科学技术的意见

我国大地测量科学技术的发展应该贯彻中央的方针，面向经济建设、面向测绘生产；在技术政策上也应遵照中央指示，将发达国家在七十年代末八十年代初普遍采用而又适合我国国情的先进技术在我国生产部门推广使用。大地测量学是应用性强的学科，更应切切实实按照上述方针政策。借鉴国外大地测量发展的经验教训，结合我国国情，走自己的发展道路。     

2005珠峰高程测定

2005年我国对珠穆朗玛峰高程进行了新的测定,为此在珠峰及其邻近地区开展了大规模的大地测量数据获取和数据处理工作。相对于1975年珠峰测高,2005年在珠峰以北地区的地面控制和珠峰高程测定中采用了GPS技术,采用了雷达探测技术测定珠峰峰顶冰雪覆盖层的深度,利用地球重力场模型、重力和数字地形数据、以及GPS水准等资料,精化珠峰地区的大地水准面,提高了测量珠峰高程和探测峰顶冰雪覆盖层深度的精度和可靠性。由此测得珠峰峰顶雪面正常高为8 846.67 M,珠峰峰顶雪面正高(海拔高)为8 847.93 M,珠峰峰顶岩面正高为8 844.43 M,珠峰峰顶相应点的冰雪层厚度为3.50 M。     

2005珠峰高程测定的技术进展

2005年中国对珠穆朗玛峰高程进行了新的测定. 重点介绍了2005珠峰测高中大地测量数据获取和处理方面的技术进步: 其中峰顶GPS测量是整个珠峰测高中的关键, 总结了以往珠峰峰顶GPS测量的经验教训, 采取多种技术措施, 大幅度提高了峰顶GPS测量的精度; 增加地面测站对峰顶觇标的激光测距, 以提高测定珠峰觇标平面位置和高程的精度; 采用雷达探测结合GPS技术, 测定珠峰峰顶冰雪覆盖层的厚度, 提高了测量峰顶冰雪覆盖层厚度的精度和可靠性; 利用珠峰地区的重力、GPS水准和DTM资料, 结合不同的地球重力场模型, 计算了珠峰地区两种栅格(30"×30"和2.5′×2.5′)的重力异常, 精化了珠峰地区局域重力场和似大地水准面. 最后给出了2005珠峰测高的成果: 珠峰峰顶雪面正常高为8846.67 m, 珠峰峰顶雪面正高(海拔高)为8847.93 m, 珠峰峰顶岩面正高为8844.43 m, 珠峰峰顶冰雪层厚度为3.50 m.     

GPS技术的新进展

ＧＰＳ技术虽然已经比较成熟，但近几年来一方面为了满足高精度实时动态定位的需要和对付美国的‘ＡＳ’及‘ＳＡ’政策，在相应的ＧＰＳ硬件和软件方面有不少新的进展；另一方面ＧＰＳ的优点正不断被人们认识，不断地开拓新的应用领域；第三方面的进展是建立了全球性的ＧＰＳ技术服务机构，它向全世界ＧＰＳ用户提供ＧＰＳ精密星历、星钟差、极移、追踪站的动态坐标和观测数据等资料。