传统天文观测手段用于大地测量的研究

关于传统/天文观测手段用于大地测量的研

究的读书报告

姓名：闵翔

学号：2011206180011

指导老师：魏二虎教授

摘要

传统的大地测量由于不具有大范围，高精度，实时动态的特点，随着科学与技术的迅猛发展，为了弥补传统大地测量的缺陷，逐渐发展到空间大地测量。空间大地测量学的产生为提供更精确的地心坐标系，更高精度的地球重力场模型以及全天候，快捷，精确，简便的全新大地测量方法产生了可能。

关键字：传统大地测量学空间大地测量学地心坐标系CORSE CGCS2000

Abstract

The traditional geodesy does not have the feature of extensiveness,high-precision,real time dynamics.With the rapidy development of science and technology,traditional geodesy gradually develops into spacial geodesy to make up the imperfection of itself.The generation of spacial geodesy affords the ability and possibility to make the more accurate geocentric coordinate system,the more accurate earthgravitymodel and new survey method with feature of whole day,quickly,precision,and easy.

Keywords: traditional geodesy spacial geodesy geocentric coordinate system

CORSE CGCS2000

1，传统大地测量的局限性

1.1定位时要求测站间保持通视。

1.2 无法同时精确测定点的三维坐标。

1.3 观测时受气象条件的限制。

1.4 难以避免某些系统误差的影响。

1.5 难以建立地心坐标系。

以上这些问题依靠传统的经典大地测量本身是无法解决的。

2，空间大地测量的产生及可能性

2.1时代对大地测量提出的新要求

一，要求提供更精确的地心坐标。

二，要求提供全球统一的坐标系。

三，要求长距离上进行高精度测量。

四，要求提供精确的（似）大地水准面差距。

五，要求高精度，高分辨率的地球重力场模型。

六，要求出现一种全天候，更为快捷，精确，简便的全新大地测量方法。

2.2空间大地测量产生的可能性

一，精确测定卫星轨道并进行预报进而对卫星进行监测和控制，为其诞生奠定基础。

二，计算机技术的发展为解决复杂的数学计算提供了可能。

三，电子技术的发展为制造性能卓越的卫星组建提供了可能。

四，现代化的通讯技术为卫星信号的传输和处理提供了可能。

3，几种主要空间大地测量技术

一，甚长基线干涉测量。

二，激光测量。

三，GPS。

四，DORIS。

五，利用卫星轨道摄动反演地球重力场。

六，卫星测高。

七，卫星跟踪卫星。

八，卫星重力梯度测量。

4，国内外CORSE建设现状

国际上的主要CORS(Continuously Operating Reference System)有国际GNSS服务局（International GNSS Service，IGS）的全球IGS站网，欧洲永久性连续运行网（EUREE Permanent Network，EPN）为代表的洲际CORS，美国、日本、德国（SAPOS）、英国、加拿大、澳大利亚（AFN、ARGN、GPSnet）等国的国家级CORS，美国CUE、ACCQPOINT等公司的区域定位导航服务网络。其它欧洲国家，即使领土面积比较小的，芬兰、瑞士等也已建成具有类似功能的永久性GPS跟踪网，作为国家地理信息系统的基准，为GPS差分定位、导航、地球动力学和大气提供科学数据。

随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。几年来，国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，其中著名的有中国地震局牵头建设的中国地壳运动观

测网络（Crustal Movement Observation Network of China，CMONOC），交通部建设的中国沿海无线电指向标－差分全球定位系统（Radio Beacon-Differential Global Position System，RBN-DGPS），信息产业部建立的电离层监测网络，国家测绘局建立的连续运行参考框架网络，部队建设的连续跟踪站网络，上海地区以监测气象参数为主的观测网络，以及四川省等省级GPS观测网络等，深圳、香港、澳门、北京、上海、武汉、昆明、天津、东莞、成都、长春、广州、济南、青岛、淄博、乌鲁木齐等城市也相继建成不同规模的CORS系统。另外，重庆、南京、南宁、郑州、广东省、河北省、江苏省、河南省等CORS正在建设中；中国陆态工程、国家测绘局国家网等CORS正在筹建中。国家测绘局已于2005年12月7日颁布了《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》，并于2006年1月1日开始实施。

五，CGCS2000建设的主要成果及其意义

5.1 CGCS2000建设的主要成果

(1) 我国首次独立自主使用当前精度最高的野外绝对重力仪FG5测定我国的重力基准。重力基准点的分布基本均匀、合理、覆盖范围大，特别是在我国绝对重力空白区的西北和东北首次布设了绝对重力点，并联测了香港、澳门以及南海等地区，使我国的重力基准点有效地控制了全网，不仅使2000国家重力基本网的覆盖面更广泛，而且确保了2000国家重力基本网的可靠性与高精度。

(2) 全网的平差精度比1985高，覆盖范围更大。就国家基本重力网而言就由1985的57个增加到2000的259个，基准点由6个增加到21个。

(3) 定义了与国际ITRF一致的地心坐标系：地心位于包括海洋和大气的地球质心。这样的坐标系更适合于空间技术的应用，更能推动导航的发展，是更适合军事运用的一种坐标系。最适合代大地测量手段的需要。

(4) 实现了三个层次的高精度的地心坐标框架，由天文大地网到国家GPS基本控制网。

(5) 采用GPS技术，加强了地面天文大地网的现势性，挖掘天文大地网的潜能，节约人力物力。

(6) 因为采用了先进的平差方法，早在1933年我国即开始地面大地网的建设，已建成国家一等锁、二等网、三等网等——这是我国大地测量极其宝贵的数据资源。联合平差工程是在2000国家GPS网的基础上进行的一项大型、复杂的大地测量数据处理工程，分为两个阶段，一期工程始于1991年，二期工程始于1999年；历时13年，参加数据处理的有100多人。经过2期处理后控制了地面网的系统误差和异常误差的影响。

(7) 系统建立了大地测量数据库，构建了一整套大地测量生产软件。将天文观测，边角观测，空间观测，重力测量等数据通过数据库进行管理，为后续的大地测量建设提供了基础。

5.2启用CGCS2000的意义

我国于1954年建立了第一代国家大地坐标系统——1954年北京坐标系，之后在1954年北京坐标系的基础上，于1980年建立了第二代国家大地坐标系统——1980西安坐标系，同时各大中城市也相继在第一、二代国家大地坐标系下，建立了各自的相对独立或独立的城市坐标系统，为国民经济和社会发展提供了基础的测绘保障。但随着测绘技术的进步、国民经济建设、国防建设、社会发展和科学研究等诸多领域对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要建立原点位于地球质量中心的地心坐标系统作为国家大地坐标系。同时由于各种原因，在许多