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摘要:当代测绘基准体系建设属于一项公益性、基础性系统工程,区域性现代测绘基准体系是国家测绘基准体系的重要组成部分,有利于各级政府进行长期合作和共同发展。本文针对国内区域性现代测绘基准体系建设的发展现状进行了分析,并提出了如何更好的开展区域性现代测绘基准标准体系的建设。
关键词:区域性;现代测绘;基准体系建设
引言
现代测绘基准体系是指在充分利用已有测绘基础设施的条件下,通过新建、改建和整合等方式,采用现代测绘新技术,将国家大地基准、高程基准、重力基准基础设施进行有机结合,构建具有空间位置、高程和重力等属性的全国统一、高精度、实用的国家现代测绘基准体系,主要由国家GNSS连续运行基准站、国家卫星定位网、高程基准框架、重力基准框架、似大地水准面精化以及国家测绘基准管理服务系统组成。区域性现代测绘基准体系是国家现代测绘基准体系的重要组成部分。但是,由于地区差异和社会发展、社会需求的不平衡,各地在测绘基准体系建设方面仍然存在一些问题。
1.区域性测绘基准体系建设的现状
1.1平面基准
首先,CORS是将空间技术、现代通讯技术、计算机技术、测绘技术等多种技术集成的实用性系统,是城市和地区不可或缺的空间信息基础设施。连续运行卫星定位服务系统可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距),各种改正数、状态信息,以及其他有关GPS服务项目的系统。其次,高精度平面控制网。(1)省级C级GPS网:省级C级GPS网形成了与全国高精度三维地心坐标框架相一致的大地控制网。C级GPS网的平均基线10—16km。再者,城市GPS控制网:多数城市GPS控制网都是采用分级建设的,首级控制网为一般为框架网,按国家GPSA级网的要求联测国际IGS连续运行站。框架网平均基线30—50km。平差后相邻基线点的水平分量和垂直分量的测定精度一般优于5mm。在GPS框架网的基础上布设GPS基本网,按国家GPSC级网的要求施测,具有WGS—84、西安80、北京54和地方坐标系。基本网的平均基线约15km。平差后相邻基线点的水平分量和垂直分量的测定精度一般优于2cm。
1.2高程基准
首先,省级高程基准。基本水准网一般为二等,局部加密三等,1985国家高程基准,按国家水准测量规范施测。其次,城市高程基准。基本水准网一般按二等水准,部分城市开展了地面沉降监测工作,一般按一、二等水准测量的精度要求施测。再者,城市似大地水准面的确定。武汉大学李建成教授与合作者经过多年的深入研究,已功克了局部大地水准面的多项难题和关键技术,似大地水准面严密的陆海统一算法和具有原创性的球冠谐理论和方法,既保证了陆海地区似大地水准面的高精度,又能反映高分辨率局域大地水准面的特征。他们近两年在东莞市、广州市和武汉市进行的似大地水准面精化成果达到了1cm,这一成果将改变传统高程测量作业模式,可取代长距离二等水准测量。
2.区域性现代测绘基准体系的构建
2.1整体推进、区域先行
国家测绘局“十一五”规划明确指出:到2010年,基本建成国家现代测绘基准体系,确保全国测绘基准的完整统一。要实现这一目标,难度是很大的。区域性现代测绘基准体系是国家现代测绘基准体系的重要组成部分,省级现代测绘基准体系建设和城市现代测绘基准体系建设是很重要的环节,尤其是城市现代测绘基准体系的建设更为重要。
目前在区域性现代测绘基准体系的建设的进程中,由于地区差异和社会发展、社会需求的不平衡,出现了东部经济发达地区的省份和城市较中西部地区的进展快,城市比省(区)精度高等现象,应引起足够的重视。区域性现代测绘基准体系建设,要按照国家现代测绘基准体系建设的要求,在内容、精度、进度上确保与国家的一致性,有条件的省(市),尤其是城市要率先推进本区域的现代测绘基准体系建设,如江苏省、广州、武汉和东莞等城市就是一个成功的范例,为全国现代测绘基准体系建设全面实施提供了有益的借鉴。
2.2政府投入、共建共享
现代测绘基准体系建设是一项基础性、公益性的系统工程,需要在长期的建设过程中不断完善和发展,需要各级政府有关部门的长期合作和共同推进。现代测绘基准体系建设一般多采取“政府投入、测绘牵头、部门参与、服务社会”的模式,坚持政府主导、统筹规划、统一标准、信息共享、科学管理、务实高效,充分发挥政府的主导作用,促进相关方共同研究开发和建设,大力推动共建共享,不断提高应用和服务水平。如江苏省CORS的建设由江苏省政府投入,江苏省测绘局牵头,省气象局等部门参与,系统实现了高精度、连续、动态、实时三维定位服务,在共建共享原则下,与省气象、地震等部门共同搭建了省级区域性的GPS气象应用实时共享服务平台,并为与邻省市CORS系统互联形成跨省份、跨行业的综合服务系统奠定了基础。目前,现代测绘基准体系建设主要集中在基础设施建设、系统自动化管理、数据采集与分发等方面,从已建成系统的共享服务模式看,还局限于原始数据共享,与实现在线服务的全面共享还有一定的差距。要实现在线服务的全面共享,必须强化系统在用户数据上传和在线处理、运行状况发布、参考站信息检索、观测数据下载、系统管理与监视、用户注册与管理等功能,还要扩展坐标系统间的转换功能。
2.3建立高精度的测绘基准
现代测绘基准体系建设的目标是建立高精度、三维、动态、多功能的测绘基准体系,其关键技术是建立高精度的测绘基准,实现高精度和实时性的统一。区域性测绘基准建设的重点是平面基准、高程基准和重力基准。建设中既要有高精度的平面和高程基准,又要借助于重力数据进行区域性似大地水准面的精化,并建立严密的转换关系,还要有实时的CORS。平面基准一般采用CORS和高等级GPS控制网来建立和维护一个统一的高精度、动态、实时、三维的地心坐标系及其由地面基准网点构成的参考框架。
2.4组建城市高精度GPS控制网
城市GPS控制网采用分级建设,首级控制网为框架网,按国家GPSA(或B)级网的要求实施,联测国际IGS连续运行站,采用精密软件进行数据处理,获取精确的WGS84坐标。在GPS框架网的基础上,布设GPS基本网,按国家GPSC级网的要求实施。高程基准。建立高精度的高程基准可采用常规的几何水准测量方法,也可利用厘米级精度水平的似大地水准面将GNSS测定的大地高转换成正常高,借助似大地水准面形成的高程基准,以此代替几何水准测量所建立的高程参考框架。省级高程基准:省级的高程基准应不低于国家二等水准的精度。城市的高程基准:城市的高程基准应不低于省级的高程基准的精度,东部沿海城市宜按一等水准的精度建立。
3.结语
区域性现代测绘基准体系是国家现代测绘基准体系的重要组成部分,应充分发挥政府的主导作用,由测绘主管部门牵头,各相关部门参与,建立共建共享的服务机制,不断提高应用和服务水平。
参考文献
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