大地测量(大地控制网_参考资料)

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1、高等应用测量讲稿之11 2000国家大地控制网西安科技大学测绘学院 史经俭2000国家GPS大地控制网 一、2000国家大地控制网 二2000国家GPS大地控制网概况 三国家GPSA、B级网 四国家GPS一、二级网 五中国地壳运动观测网络 六全国GPS地壳运动监测网包括“攀登项 目网” 七区域性的地壳形变监测网一2000国家大地控制网概况1. 2000国家大地控制网的结构（构成）2000国家大地控制网是2000国家大地坐标系 的框架点，是2000国家大地坐标系的具体实现。 2000国家大地控制网的构成： （1） 2000国家GPS大地控制网。 （2）在2000国家GPS大地控制网基础上完成的天

2、 文大地网联合平差后获得的在ITRF97框架下的近5 万个一、二等天文大地网点。 （3）在ITRF97框架下平差后获得的近10万个三、 四等天文大地网点。一2000国家大地控制网概况2. 2000国家大地控制网的精度按精度不同，可分为以下三个层次 （1） 2000国家GPS大地控制网中的连续运行基准站，其坐 标精度为mm级。 （2）国家测绘局GPSA、B级网，总参测绘局GPS一、二级 网以及由中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘 局共建中国地壳运动观测网，还有其他地壳形变GPS监测网 中除了CORS站以外的所有站点。2000国家GPS大地控制网 提供的地心坐标精度平均优于 3cm（cm

3、级） （3）国家测绘总局和总参测绘局分别完成的我国天文大地 网与2000国家GPS大地控制网的观测数据联合处理，获得的 我国48919个一、二等天文大地网点的高精度地心坐标，平 均点位精度达到 0.11m（1分米级）。二2000国家GPS大地控制网概况2000国家GPS大地控制网由以下GPS网构成： 1. 国家高精度GPS A、B级网（国家测绘局布设 2.“全国GPS一、二级网（总参测绘局布设） 3.“中国地壳运动观测网（络）(由中国地震局、总参测绘局 、中国科学院、国家测绘局共建) 4.GPS地壳运动监测网（中国地震局布设） 5.若区域GPS地壳形变监测网（中国地震局布设）。 参与平差计算的

4、点： 最后经过筛选和相邻点合并，最后选取了国内2523（个GPS 点其中CORS站25个）和国外点（站）64个，共2587个点参 加了2000国家GPS大地控制网的数据处理。二2000国家GPS大地控制网概况通过联合数据处理，将框架点坐标统一归算到一个坐标 参考框架下（ITRF97参考框架，参考历元为2000.0）。处理后网点的相对精度优于10-7（即百万分之一）以上 ，2000国家大地控制网提供的地心坐标的精度优于3mm。2000国家GPS大地控制网的完成，其精度可满足现代 测量技术对地心坐标的需求，同时为建立我国新一代地心坐 标系统奠定了坚实的基础。三国家GPSA、B级网 1.国家GPSA

5、级网 （1）.国家GPS A级网的布设1992年，由国家测绘局、国家地震局、中国石油天然气 总公司、地质矿产部、煤炭部等部门合作，完成了一次全国 性的GPS精密定位会战国家GPS A级网的布测。 该网共27个点。 （2）、国家GPS A级网的观测 在上海、长春、武汉和乌鲁木齐4个跟踪站上用MINI- MAC2816接受机连续观测； 13台Trimble4000SST在西部观测； 17台AchtechMDXII双频接受机在东部观测； 1992.7.25-8.25 同时保证3种接受机的构网能连成一体。三国家GPSA、B级网 1.国家GPSA级网 （3）A级网的作用为建立我国精确的地心坐标框架，求定

6、了与54、80坐标 系的转换参数；为GPS B级网布设提供精确的骨干框架；奠 定了现代地壳运动及地球动力学研究的基础。 （4）数据处理及其精度坐标框架:ITRF91，历元1992.58;基准点:全球范围内10个GPS跟踪站: FAIR,YELL,KOKB,PGGA,ALGO,HERS,WTZR,HART,TAI W,YARI.绝对精度1-2cm.基线解算软件:GAMIT，是目前国际上最理想的相对定 位和定轨的软件之一;平差软件:武汉测绘科技大学的PSADJ和美国麻省理工 学院的GLOBK分别进行.三国家GPSA、B级网1.国家GPSA级网 （4）数据处理及其精度 最后采用武汉测绘科技大学的软件

7、平差的结果; 基线重复性水平分量优于10mm+0.6*10-8D,垂直分量优于 40mm+0.5*10-8D 点位精度优于0.2m,边长精度优于1*10-8 （5）A级网的复测概况1996年,国家测绘局主持,国家基础地理信息中心组织， 5.8-5.17复测；17台Trimble4000SSE、22台等共53台接受 机；基线重复性水平分量优于4mm+3*10-9D,垂直分量优于 8mm+3*10-9D地心坐标精度优于10cm,边长精度优于2*10-8三国家GPSA、B级网1.国家GPS B级网19911995年期间布测了国家GPS B级网。国 家GPS B级网共818个点（含GPS A级网）。B

8、级网的数据处理采用了美国麻省MIT的GAMit 软件计算基线向量，使用原武汉测绘科技大学的 GPSADJ软件进行整网平差，并以A级网点作为参 考框架基准，因此B级网的地心坐标成果与1996年 A级网的复测成果同属于ITRF9319%.365，其成果 已于1998年公布在全国范围内使用。GPS B级网的地心坐标绝对精度：水平分量优 于0.12m，垂直分量优于0.2m，基线水平方向的 重复精度优于4.010-7 ，垂直方向的重复精度优于 8.010-7 。四国家GPS 一、二级网GPS一、二级网，由总参测绘局与1991-1997年布测， 共553个GPS站点，均匀分布于全国（除台湾省）的陆地、 海

9、域和南沙重要岛礁，总体结构为全面连续网。其中一级网44个站点，于1991-1992年观测，均匀分布 在全国；除南海诸岛外，其余各点均为国家天文大地网点， 同时也是水准点与水准直接连测点。相邻点间距最大为 1667km，最小86km，平均点距680km。二级网在一级网的基础上布设，由534个点组成，均匀 分布于大陆和南海重要岛礁。是一级网的加密。有200多个 点与国家天文大地网点重合，所有点都进行了水准联测。相 邻点间平均距离为164.8km。采用ITRF96参考框架，历元1997.0一二级网平差后的点位地心坐标精度为10-8量级。五中国地壳运动观测网络中国地壳运动GPS观测网络工程于1998年

10、-2002年布测 。包括：基准网、基本网和区域网，共1222个点，其中基准 网点25个，基本网点56个。平差中采用的坐标框架和历元分别为ITRF96和 1998.680。平差后的点位地心坐标精度总体优于10-8量级。 1.基准站目前已由25个GPS基准站增加到29个（其中国家测绘 局6个）。部分站并置VLBI和SLR观测，相邻点距平均 700km，主要功能是监测中国大陆一级块体的构造运动。基 本上控制了中国大陆一级块体的运动，能有效监测大尺度地 壳运动和构造变形。五中国地壳运动观测网络1998年完成基准网的选建（包括新建和改建），新建的基 准站全部建在基岩上，基准站相邻站间GPS基线长度年变化

11、率 设计精度为2mm，实测精度为1.3mm；GPS卫星精密定轨设计 精度为：与IGS联网0.5mm，独立定规2m。实际达到0.3m和 0.5m。基于统一的国际地球参考框架（ITRF）下。 2.基本网由56个定期复测的GPS站组成。作为基准网的补充，用于 一级块体本身及块体间的地壳变动的监测。它与基准站一起均 匀布设，平均站距350km。1998年7月完成选址和基建工程，所有站点均建在基岩上； 1998年、1999年、2000年完成了3次坐标测定，资料优良率 98%以上。基本网设计的技术指标是：相邻站间GPS基线每期测定精 度为，水平分量优于5mm，垂直分量优于15mm。实测达到的 水平分量优于

12、3mm，垂直分量优于10mm。五中国地壳运动观测网络3.区域网由1000个不定期复测的GPS站组成。分10个监测区布设 。其中700个站集中分布在主要构造带和地震带上，用于监 测它们的活动状况，主要为地震服务。约300个站均匀分布 在全国各地，作为基准网和基本网的补充，用于监测主要版 块的运动，并兼顾大地测量和国防建设的需要。1998年8月完成选址和基建工程；1999年3月至8月、 2001年3月至8月完成了2次坐标测定工作，数据全部优良。区域网设计的技术指标是：相邻站间GPS基线每期测定 精度为，水平分量优于5mm，垂直分量优于15mm。实测达 到的水平分量优于3mm，垂直分量优于10mm。

13、 与传统测量方法相比较，观测效率提高了几十倍，精度提高 了近3个数量级，实现了全国准同时监测。六全国GPS地壳运动监测网 -“攀登项目网”叶叔华院士负责的攀登项目“现代地壳运动和地球动力学研究”（1991 2001），以当今最先进的空间技术, 甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星激 光测距（SLR）、全球定位系统（GPS）和卫星测高（SAT）等为基础，结 合地面观测技术以亚厘米级的精度，监测和研究中国的现代地壳运动及其动 力学机制，给出中国大陆现今地壳运动的定量模型，提出青藏高原新的地球 动力学模式；给出我国东部沿海陆海垂直运动的变化规律和我国地球重力场 和大地水准面的精细模型；研究地球各圈层物

14、质运动与地球自转的关系；为 二十一世纪我国环境和灾害等领域提供重要的基础资料。10年来，本项目集 中了中国科学院、中国地震局、国家测绘局和总参测绘局四大部委的一百余 名科学家，把各自的研究资源、历年观测数据和外业成果，统一协调进行跨 学科的合作研究，已经在中国大陆地壳运动的监测与研究、精密地球参考系 的建立和维持、地球自转变化、青藏高原动力学、我国重力场和海平面变化 、自然灾害预报等方面取得了许多国际先进水平的重要成果，为我国可持续 发展的环境和灾害等领域提供了有价值的理论和基础资源。本项目不仅促进 了国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络（CMONC）”和国家重点基础 研究发展规划大陆强震机

15、理与预报项目的建立，推动了“亚太空间地球 动力学（APSG）”国际协作计划的建立，也带动了许多受国家基金会和其 他部委支持的研究项目。国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究” 成果介绍国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究” 结题验收 会于2001年11月28日在上海天文台召开。国家科学部高技 术司基础处崔拓副处长、院基础局王勇副局长、数力天文处 李和娣处长、国家天文台王宜副台长和以同济大学马在田院 士为组长的9人验收专家组出席了结题验收会议。验收专家组听取了项目首席科学家叶叔华院士的项目总结 报告和六个子课题的结题报告，审阅了有关材料，并进行了 认真的研讨和评论，认为该项目在中国科学

16、院、国家地震局 、国家测绘局和总参测绘局的支持下，集中四大部委的有关 研究力量，团结合作，把各自的研究资源，历年观测数据和 科研成果，进行跨学科的合作研究，取得了丰硕成果。该项 目取得的突出成果是：国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究” 成果介绍1、采用覆盖中国及其邻近区域共500余个GPS站的数据，首 次建立了该地区的地壳运动图象，精度达到毫米级,VLBI（ 甚长基线干涉测量）、SLR（卫星激光测距）等空间技术观 测的质与量也有很大提高，数据处理精度居世界前列。 2、从目前GPS观测和地质调查所获得的青藏高原侧向挤出 运动研究结果，表明没有大规模的物质挤出现象，从而更符 合地壳增厚模型。 3、在国际上首先提出北大西洋海气涛动可能激发年际极 移。建立了包括海气影响的地球章动模型，成为目前国际上 四个主要的参考模型之一。国家攀登项目“现代地壳运动与地球动力学研究” 成果介绍 4、综合利用四颗测高卫星的资料，建立了22 全球平均 海平面模型，精度优