试析大地测量学的进展和展望

陈银福

(重庆市勘测院，重庆市 400020)

随着我国大地测量学的发展逐渐的加快，其进行研究的对象也逐渐开始变化，有传统的静态研究到现在动态研究;传统的大地学研究的范围只是陆地的表面，现在已经对其进行深化，对海洋以及地球的内部信息与状况进行研究;大地测量学对信息与数据进行获取的方式也得到一定程度的改变，有传统的地面获取，到现在的空间技术获取。同时由于现代空间技术与信息技术的发展逐渐的加快，这也就在一定的程度上促进了大地测量学的发展。

1 卫星定位技术的应用

1.1 IGS服务

IGS服务是由1994年提出，并投入使用的，其简单的说是以时间为单位所提供的IGS产品，这其中有IGS分析中心的数据处理成果。随着时代的发展与进步，在产品的提供时间与数量上都有一定程度上的改进，产品提供的时间也逐渐的缩短，由原来的一个月逐渐缩短到了11天，快速产品的提供时间也缩短到了24h。IGS的钟差、EOP产品以及综合的轨道都逐渐的区域精确化，精度水平都在逐渐的增加。在1997年开始，IGS预测轨道的精度更是精确，由于GPS广播星历。

1.2 GPS综合服务系统发展

在世界的GPS地基运行站得基础上逐渐的组成了IGS，这是GPS可以连续运行站与综合服务系统的范例。其向世界各地的用户提供相应的GPS信息与服务，例如常见的有GPS精密星历、预报星历、运动速率、IGS站坐标等等。在对大地进行测量以及对地球动力学的方面对科学项目进行支持，如气象、精密时间传递、地球自身的变化等等。在美国开始建立相应的GPS连续运行参考站，其主要是由美国的大地测量局进行负责，这一系统出现的主要作用有以下几点:1、美国的用户与居民通过该系统来加强水平定位以及导航的精确度与准确性;2、提高用户对这一系统的利用，以此来加强GIS的发展与进步;3、对地壳的变化进行监督与检测，保障及时了解地壳变化的信息;4、加强对遥感的应用;5、对大气中的水汽分布情况进行明确化，及时对动态变化进行了解，加强对天气的预测;6对电离子层中的电子分布状况以及浓度进行了解与监控。

1.3 实际应用

迄今为止，GPS连续运行参考站已经有156个，美国为了加强GPS连续运行参考站的实力，以月增加三个CORS站得速度来加强空间的覆盖率。由于GPS连续运行参考站的数据以及信息在进行接收地过程当中，用户可以直接通过网络来获取。英国也建立相应的连续运行GPS参考站，其功能与以上的功能相似，但由于英国的自身状况，所以加入了检测功能，对英伦三岛以及周围的海上情况进行监控。日本共建了GPS连续运行站近1200个，由于日本是一个多地震的国家，所以其检测的主要功能就是对地壳的运动进行检测，并在这一基础上对大气以及气象等方面进行监督与检测。

1.4 GPS在大气检测中的应用

通过不断的实践表明，第几站的GPS可以用作对气象的检测以及对大气降水量等进行预测。在对GPSMET项目进行试验的过程中，其主要是通过星载GPS采取掩星技术来对大气进行研究的试验，通过试验可以发现，在离地面40km的高空范围之内的水汽含量以及界面，是可以通过以上技术来对信息进行收集的。通过GPS技术可以对海洋上部的水汽含量等相关的数据进行获取，并且也加大了对气象信息的分辨率。

1.5 GPS作为测高仪的应用

GPS定位在使用的过程中存在多路径效应，这是GPS定位系统中的一种难以进行解决的噪音，由于GPS定位系统的发展逐渐的加快，对这一问题的解决方式也在不断的进行探索。之前通过大气来对GPS定位系统中的噪音进行延迟，这也就促进了GPS大气学的发展与进步，目前，我国正在通过GPS中的多路径效应来对GPS的测高技术进行发展与完善，简单的说就是通过空载GPS来作为测高仪来进行测高。其主要是对海面或者是冰面上所反射的GPS信号，来确定海面或者冰面的形状、方向以及流动速度。

1.6 GPS的更新与发展

GPS技术的现代化主要是由美国所提出的，在03年之前，L2的频率上应该注意加载C/A码，在BLOCKⅡF类型GPS卫星系统，在05年之前完成了第三频率的加载，也就是1179MHz频率。没有在几年提出将GPS彻底的现代化，这也就是GPS三代技术，其在2008年开始进行试验。欧洲使用2000年开始进行GPS系统的第二阶段工作，发射的卫星导航被称之为伽利略。由于CODE与IGN系统都参与到了国际上的GLONASS试验当中，通过对轨道的坐标以及精度等进行改善，来加强框架的建设，目前的卫星定位与导航系统相对较为完善与安全，并且可以同时对GPS与GLONASS进行接收，这也就在一定的程度上加强了卫星导航系统对世界范围的覆盖率，加强GPS的使用效果与效率。

2 地球的重力场研究

这项研究也是由美国提出，并开始进行的，美国在1998年公布了EGM－96的全球重力场模型，其主要是对空间技术进行充分的利用，以此来对重力场进行测量，了解相应的理论知识与技术要求，也可以说空间重力测量技术的发展是大地测量学转型的一个开始。其主要又三个方面的内容，分别是低轨卫星追踪技术;高轨卫星追踪技术以及重力测定技术。就近几年，欧洲对这一系列的而技术进行研究表明，主要有CHAMP、GOCE以及GRACE。CHAMP简单地说就是地球进行物理研究的小型卫星，其属于地轨卫星，大约的高度在270—470km之间，主要是对地球的重力与磁场进行预测。CRACE是对地球的重力场以及气象问题进行预测，其与CHAMP之间存在一定的重叠性，都有对重力磁场进行预测的功能，但CRACE主要是对地球重力磁场的设施进行测定，起可以对自身与CHAMP、GPS之间的距离进行提供，以此来确定地球重力磁场的数据信息。这两者都是通过SST的技术来对重力磁场进行预算。

3 我国大地测量工作

3.1 平面基准

我国建立了相对较为独立的大地定位系统，以此来对我国的天文工作进行完善，精度相对较高，并具有独立的二维坐标，这是在经典大地测量技术的基础上进行发展的，在世界的测量技术工作中占有领先的地位。

3.1.2 高程基准

高程基准简单的说就是通过对符合实际状况的海拔基准进行确立，来完成我国的二期一等水准网工作，加强对其设置与计算，从根本上加强我国的大地测量工作。

3.1.3 重力基准

在我国对不同的类型的重力仪器进行检测，我国有较为明确的重力基准，可以将波茨坦重力的起始的误差降到最小，并避免传算之间存在的误差。以此来完成对一等网以及基准王的计算与步测。

3.1.4 空间大地网

①我国建立了关于国家卫星的多普勒网，其共有35个网点，精度相对较准，我国在上海与乌鲁木齐有两个VLBI站，在上海、北京、长春、武汉分别有SLR站，并逐步的完善了我国的GPS网。

②我国对地壳运动进行检测主要是对GPS、SLR、VLBI以及经典的大地测量技术进行结合，并建立相应的观测站来对我国的地壳运动状况进行分析。

4 我国大地测量学的展望

随着时代的进步与社会的发展，大地测量学逐渐的在实践的过程中完善与发展，加强了各个阶段的工作，也在一定的程度上保障了我国社会经济的可持续发展。我国大地测量学的未来的发展是对国家的三位空间大地网进行不断的完善，并建立相应的GPS综合服务体系。同时由于我国的重力场数据与信息的获取还存在一定的问题，这就要求在不断的时间过程中队这一系列的问题进行处理，并加强国家复测的一等水平。

5 结束语

由于对大地测量学的研究与发展是我国经济与社会发展的重要保障，所以应加大研究的力度，加强对电子技术以及空间技术的利用，使我国的大地测量学逐渐的逐渐的趋于精确化、实时化与现代化的发展。对我国的三维空间大地网进行不断的完善，并对我国的重力场研究进行深入，加强实际勘测的精度与分辨率。是其为我国综合实力的发展提供依据与基础。

［1］陈俊勇.大地测量学的进展和在新世纪的展望［J］.国际大地测量协会科学大会札记，2002(09).

［2］姚焕烔.我国大地测量学的发展研究综述［J］.科技咨询，2009(02).

［3］李建成，宁津生，姜卫平.卫星测高在大地测量学中的应用及进展［J］.测绘科学，2006(12).