論測繪工作中測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)問題研究

冀紅

【摘 要】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，但是，由于地區(qū)差異和社會發(fā)展、社會需求的不平衡，各地在測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)方面仍然存在一些問題。主要包括： 區(qū)域性建設(shè)不平衡； 精度指標(biāo)差異大； 實(shí)時(shí)性和高精度的一體化程度低；綜合服務(wù)水平差等。文章就這些問題進(jìn)行了認(rèn)真地分析和研究。

【關(guān)鍵詞】區(qū)域性現(xiàn)代測繪現(xiàn)狀基準(zhǔn)體系

【中圖分類號】P205【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）02-0029-01

1 區(qū)域性測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)的現(xiàn)狀

1.1 平面基準(zhǔn)

1.1.1 CORS連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)

CORS 是將空間技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測繪技術(shù)等多種技術(shù)集成的實(shí)用性系統(tǒng)，是城市和地區(qū)不可或缺的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS 參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)（LAN/ WAN） 技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經(jīng)過檢驗(yàn)的不同類型的GPS 觀測值（載波相位，偽距） ，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GPS 服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。

1.1.2 高精度平面控制網(wǎng)

（1）省級C 級GPS 網(wǎng)：省級C 級GPS 網(wǎng)形成了與全國高精度三維地心坐標(biāo)框架相一致的大地控制網(wǎng)。大地基準(zhǔn)： 1980 西安坐標(biāo)系； 高程基準(zhǔn)：1985 國家高程基準(zhǔn)； 重力基準(zhǔn)： 2000 國家重力基準(zhǔn)。C 級GPS網(wǎng)的平均基線10—16 km。目前浙江、福建、江西、北京、天津、河北、山西、上海、山東、江蘇、安徽、河南、湖北、湖南和陜西等?。ㄖ陛犑校┒纪瓿闪薈級GPS 網(wǎng)的建設(shè)工作。

（2）城市GPS 控制網(wǎng)：多數(shù)城市GPS 控制網(wǎng)都是采用分級建設(shè)的，首級控制網(wǎng)為一般為框架網(wǎng)，按國家GPS A 級網(wǎng)的要求聯(lián)測國際IGS 連續(xù)運(yùn)行站?？蚣芫W(wǎng)平均基線30 —50 km。平差后相鄰基線點(diǎn)的水平分量和垂直分量的測定精度一般優(yōu)于5mm。在GPS 框架網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)GPS基本網(wǎng)，按國家GPS C 級網(wǎng)的要求施測，具有WGS —84 、西安80 、北京54 和地方坐標(biāo)系。基本網(wǎng)的平均基線約15 km。平差后相鄰基線點(diǎn)的水平分量和垂直分量的測定精度一般優(yōu)于2 cm 。

1.2 高程基準(zhǔn)

1.2.1 省級高程基準(zhǔn)

基本水準(zhǔn)網(wǎng)一般為二等，局部加密三等，1985國家高程基準(zhǔn)，按國家水準(zhǔn)測量規(guī)范施測。

1.2.2 城市高程基準(zhǔn)

基本水準(zhǔn)網(wǎng)一般按二等水準(zhǔn)，部分城市開展了地面沉降監(jiān)測工作，一般按一、二等水準(zhǔn)測量的精度要求施測。

2 區(qū)域性現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的構(gòu)建

2.1 整體推進(jìn)、區(qū)域先行

國家測繪局“十一五”規(guī)劃明確指出： 到2010年，基本建成國家現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系，確保全國測繪基準(zhǔn)的完整統(tǒng)一。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，難度是很大的。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，有條件的省（市） ，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(gè)成功的范例，為全國現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)全面實(shí)施提供了有益的借鑒。

2.2 政府投入、共建共享

現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)是一項(xiàng)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(jiān)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(shí)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。如江蘇省CORS 的建設(shè)由江蘇省政府投入，江蘇省測繪局牽頭，省氣象局等部門參與，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高精度、連續(xù)、動態(tài)、實(shí)時(shí)三維定位服務(wù)，在共建共享原則下，與省氣象、地震等部門共同搭建了省級區(qū)域性的GPS 氣象應(yīng)用實(shí)時(shí)共享服務(wù)平臺，并為與鄰省市CORS 系統(tǒng)互聯(lián)形成跨省份、跨行業(yè)的綜合服務(wù)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

2.3 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(shí)現(xiàn)高精度和實(shí)時(shí)性的統(tǒng)一。區(qū)域性測繪基準(zhǔn)建設(shè)的重點(diǎn)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(shí)時(shí)的CORS。

2.3.1 平面基準(zhǔn)

平面基準(zhǔn)一般采用CORS 和高等級GPS 控制網(wǎng)來建立和維護(hù)一個(gè)統(tǒng)一的高精度、動態(tài)、實(shí)時(shí)、三維的地心坐標(biāo)系及其由地面基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成的參考框架。

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0.1 m ；基線方向的坐標(biāo)分量，相對精度優(yōu)于 ；實(shí)時(shí)動態(tài)定位精度，水平優(yōu)于3 cm ，垂直優(yōu)于5 cm ；事后定位精度：水平優(yōu)于5 mm ，垂直優(yōu)于10 mm ；

可用性：不低于95 %；

完好性： 報(bào)警時(shí)間小于6 秒， 誤報(bào)概率小于0.3 %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)系和ITRF97 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(shí)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GPS C 級網(wǎng)的要求實(shí)施。

2.3.2 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。

（3） 區(qū)域似大地水準(zhǔn)面的確定：

1）省級似大地水準(zhǔn)面：平地和丘嶺地區(qū)：5 —6 cm ；山地：7 —10 cm；

2） 城市似大地水準(zhǔn)面：2 cm ，有條件的城市應(yīng)力爭達(dá)到1 cm。

2.4 建立平面基準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系

具備了高精度的平面基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)和似大地水準(zhǔn)面成果后，還需要將其聯(lián)測和處理，建立精確的轉(zhuǎn)換關(guān)系，真正建立起實(shí)時(shí)獲取高精度三維坐標(biāo)的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)。

3 結(jié)束語

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，應(yīng)充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，由測繪主管部門牽頭，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。