我国测绘基准面临的状况
    随着社会发展和科学技术的进步，用于建立和维持大地测量基准的技术手段、工具和理论方法发生了巨大的变化。以前用常规大地测量方法建立的参心坐标系统，已不能满足科学研究和应用方面的需求。世界各国为了经济和社会持续发展的需要，纷纷建立适应于高科技发展的基础地理平台。他们一方面对本国或本地区的大地基准进行更新和现代化，另一方面不断地更新和完善各自的大地测量参考框架。此外，特别注重大地测量与其它学科相互交融，拓展大地测量的服务范围，尤其在大地水准面精化方面，美国、德国、加拿大等许多国家都推出了新一代大地水准面模型，精度达到厘米级，分辨率达到1′×1′。
    我国大地基准已进入新旧交替的时期。1980西安坐标系虽然在我国经济建设、国防建设和科学研究中发挥了巨大的作用，但从目前技术和应用方面来看，1980西安坐标系具有一定的局限性。为了维持国家测绘基准，国家测绘局于1999年与有关部门协商，将国家测绘局的GPS A、B级网，总参测绘局GPS一、二级网，中国地壳运动观测网络这三个在不同时间、用不同技术标准施测的空间大地网进行了联测，经平差后取名为GPS 2000大地网。但是该网只有2000个点位，而且分布不均匀，还未构成完整的体系取代我国天文大地网。
    我国高程基准控制网现势性也很差。我国采用的是85高程系统，该系统主要由国家二期一等水准网和复测成果体现。上述两期水准路线均是沿20世纪50、60年代公路交通路线布设的。改革开放以来，我国经济快速增长，公路交通建设飞速发展。20世纪50、60年代修建的公路现在基本上都进行了拓宽或改线，使沿线埋设的国家一等水准标石毁坏或丢失十分严重。根据国家测绘局在15个省、市开展的一等水准路线踏勘补埋对水准标石普查统计，平均毁坏、丢失率达40%左右，严重地段达到50%。未遭破坏的水准点高程数据可靠性也令人担忧，在15个省、市区域大地水准面精化工作中，二等水准路线需与一等水准路线连接，但大部分水准点连接不上，差异较大。产生水准点高程变化的原因，主要是近几年来我国地壳运动剧烈，以及经济快速发展，对地下矿产、地下水大量开采，使许多地区、城市的地面出现大范围的沉降。
    面对国家测绘基准建设严重滞后于经济发展的状况，国家测绘局明确在对我国一等水准路线进行复测的基础上，重新建立我国现代化的国家高程基准框架。要求“以GPS跟踪站为基础，对国家GPS2000大地网实施加密。从目前的2000个网点增加到5000个网点，基本达到每3至4幅1：5万比例尺地形图有一个国家GPS控制点”。要“综合利用地面重力数据、GPS／水准数据、数字地面高程模型数据，结合卫星测高、航空重力数据、卫星重力梯度测量等技术手段，提高我国大地水准面确定的精度，达到东部地区±5 ~10厘米、中西部地区±10~20厘米、西部山区±20 ~30厘米，使中小比例尺测图的高程控制作业中，以卫星定位技术全面取代传统的水准测量”。

    精化区域大地水准面的思路
    近年来，我国经济发达地区及中、小城市，在地形图测绘方面，对厘米级似大地水准面的需求十分迫切。高精度的似大地水准面结合GPS定位技术所获得的三维坐标中的大地高分离求解正常高，可以改变传统高程测量作业模式，满足1：1万、1：5000甚至更大比例尺测图的迫切需要，加快数字中国、数字区域、数字城市等的建设，不但节约大量人力物力，产生巨大的经济效益，而且具有特别重要的科学意义和社会效益。为此，一些经济发达地区纷纷开展和准备开展精化区域似大地水准面的工作。国家测绘局为了指导该项工作在统一基准、统一精度指标、统一作业规范下蓬勃开展，2003年至2004年与浙江、福建、江西省测绘局合作，开展了精化区域大地水准面试点项目；2004年至2005年与北京、天津、河北、山西等省市测绘行政主管部门合作，开展了华北地区大地水准面精化工作；2005年至2006年与上海、江苏、安徽、河南、湖北、湖南、山东、陕西等省市测绘行政主管部门合作，开展了华东华中区域大地水准面精化工作。
    国家测绘局与上述15个省市测绘行政主管部门合作开展的区域大地水准面精化的主要思路是通过GPS、水准、重力测量，建立和维持集GPS、水准于一体的国家大地基准控制和省级基础控制网，形成高精度、三维、多功能的控制成果；并利用现有重力场资料，结合GPS、水准、DEM数据，获取似大地水准面分辨率为 2.5′×2.5′，城市、平原的精度达到±5.0厘米以内，基本满足该地区一般工程施工及1：2000或更大比例尺地形图测量要求；山区、高山区的精度达到±15.0厘米以内，使上述地区基本能满足1：5000或更大比例尺地形图测绘要求。

    合作共建 成果共享
    国家测绘局与上述地方测绘行政主管部门合作开展的区域似大地水准面精化采取合作共建、成果共享的方式。
    按照国家测绘局以精化区域大地水准面带动测绘基准建设的思路，由国家测绘局投入经费，依据《国家地理空间信息基准框架》项目设计书布设GPS A、B级点，复测二等水准路线。地方测绘部门投入经费，按照地方测绘对基础控制网的要求布设GPS C级点和三等水准路线。所有观测的数据处理和大地水准面精化计算均由国家测绘局投入经费并负责。GPS A、B级点选建，二等水准路线补埋，以及GPS A、B、C级网点和水准观测均执行国家测绘局批准的《大地水准面精化外业技术规程》。
    GPS A、B级点选建和观测，二等水准路线标石补埋和观测，由国家测绘局第一、二、三大地测量队和第七地形测量队承担。GPS C级点和三等水准路线由地方测绘行政主管部门所属队伍承担。

    精化区域大地水准面的成果
    精化区域大地水准面项目的实施，国家基础控制框架与省级基础控制网同步进行建设，使国家与地方的资金、技术、人力、设备集中使用，缩短了测绘项目建设周期，促进了测绘成果早日应用。
    在4年时间内，我国在15个省市内布设了现代大地测量基础设施GPS A、B级点1167个，观测一等水准6942公里、二等水准66721公里，收集重力数据384030点。地方测绘局布设GPS C级点8262点，布设三等水准路线87276公里。建立和维持集GPS、水准于一体的国家大地基准控制和省级基础控制网，形成了高精度、三维、多功能的控制成果。在综合应用上述GPS、水准、重力测量成果的基础上，以高分辨率的数字高程模型、360阶次的重力场模型，采用重力法与移去—恢复技术，确定了上述15个省市分辨率为2.5′×2.5′的高精度似大地水准面。其中浙江、福建、江西试点区域大地水准面内符合精度为 5.5 厘米，外部检验精度为 6.2厘米；华北四省市大地水准面精化内符合精度为 4.1厘米，外部检验精度为 5.2厘米；华东华中八省市区域大地水准面内符合精度为 3.7厘米，外部检验精度为 4.1厘米。精化后的区域大地水准面可以满足大比例尺测图的需求，达到用GPS技术代替低等级水准测量的目的。

    初步应用所产生的经济效益
    2005年2月28日，精化区域大地水准面试点项目通过国家测绘局验收后，浙江、福建、江西省测绘局广泛应用该项成果并取得良好的效益。对2005年应用调查的结果表明，在1：1万、1：5000大比例尺测图，1：1万比例尺航测像控，高速公路控制，地形图、纵横断面测量等各种基础测绘和工程建设中，产生的经济效益达500多万元。
    华北地区大地水准面成果在北京、天津、河北、山西也得到了广泛应用。据不完全统计，在国家测绘局将成果下发后的一年时间里，北京市测绘设计研究院及有关部门在北京市1：1万和1：2000基本比例尺测图、特殊工程测量、道路要素测量等基础测绘和工程测量中应用该项成果，产生经济效益900多万元；天津市测绘院在像控点测量等基础测绘和工程测量中应用该项目成果，实现直接经济效益180多万元；河北省测绘局在1：1万比例尺数字线划图测量、河北平原地面沉降现状调查、带状地形图测绘等项目中应用该项成果，产生经济效益400多万元；山西省测绘局在国家名山海拔高程测量、高速公路测量、引黄工程北干线线路勘测、航空摄影测量、1：1000比例尺地形图测绘中应用该项成果，提高了工作效率，节约了经费，产生经济效益900多万元。
    2007年6月17日，华东华中区域大地水准面精化通过国家测绘局验收。上海、江苏、安徽、河南、湖北、湖南、山东、陕西等省市测绘行政主管部门的领导参加了验收会。根据国家测绘局有关成果分发的批文，国家基础地理信息中心在验收会后及时将项目成果分发给项目参加单位。相信这批成果将对华东华中区域经济建设提供可靠的测绘服务，产生可观的社会效益和经济效益。 function ImgZoom(Id)//重新设置图片大小 防止撑破表格 { var w = $(Id).width; var m = 550; if(w < m) { return; } else { var h = $(Id).height; $(Id).height = parseInt(h*m/w); $(Id).width = m; $(Id).onclick = function(){window.open ($(Id).src)}; $(Id).onmouseover = function(){$(Id).className= 'inimg';}; $(Id).onmouseout = function(){$(Id).className= 'outimg';}; $(Id).title = '点击浏览大图片'; } } window.onload = function() { var Imgs = $("content").getElementsByTagName("img"); var i=0; for(;i<Imgs.length;i++) { ImgZoom(Imgs[i]); } }

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