当前测绘发展的若干动态课件

当前测绘发展的若干动态当前测绘发展的若干动态1报告内容“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目大地测量基准与GGOS大地水准面精化连续运行的GPS基站（CORS）报告内容2测绘发展大背景国家建设的需要国家管理的需要军事发展的需要社会需求测绘发展大背景3“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目西部１:５万地形图空白区测图工程高分辨率立体测绘卫星现代测绘基准体系建设海岛（礁）测绘工程全国１:5万数据库更新“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目西部１:５万地形图空4（一）西部1：5万地形图空白区测图工程在我国西部南疆沙漠、青藏高原和横断山脉地区，由于气候、环境、交通等条件和以往测绘技术装备水平的限制，至今尚有200万平方公里的国土没有1:5万地形图。该空白区范围涉及新疆、西藏、青海、甘肃、四川、云南等六省区，占我国陆地国土面积的21%，1:5万地形图图幅数5032幅。（一）西部1：5万地形图空白区测图工程在我国西部南疆沙漠、5工作计划我国西部1：5万地形图空白区测图工程项目执行时间为5年，即2006年开始至2010年完成。中国测绘科学研究院为项目负责单位,陕西、四川、黑龙江、海南测绘局及云南、甘肃、青海、新疆、西藏五省（区）测绘局为参加单位。截至2005年已完成项目的相关准备工作。工作计划我国西部1：5万地形图空白区测图工程项目执行时间为562006年全面启动，完成项目的总体设计和踏勘，开展青藏铁路沿线、三江源地区的测图工作。2007年全面完成青藏铁路沿线、三江源地区测图任务，开展南水北调西线、塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测图工作。2008年全面完成南水北调西线测图任务，开始横断山脉地区、塔里木西部、青藏高原西部、阿尔泰和喀喇昆仑山地区的测图工作。2006年全面启动，完成项目的总体设计和踏勘，开展青藏铁路沿72009年全面完成塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测图任务。2010年全面完成塔里木西部、青藏高原西部、阿尔泰、喀喇昆仑山和横断山脉地区的测图任务。2009年全面完成塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测8西部测图工程中新技术的应用

2006年启动的西部测图工程，将采用航天遥感、数字航空摄影、航空航天合成孔径雷达、卫星导航定位、地理信息系统、无控制点或稀少控制点测绘等现代地理空间信息技术的集成手段。

西部测图工程中新技术的应用2006年启动的西部测图工程，将9主要关键技术1、多源遥感数据获取技术。全面考察测区自然地理条件和各种可能获取的影像数据，根据每一局部地理单元的地理特征和应用目标确定影像获取技术方案。2、西部困难地区的测图控制难点技术。针对常规测图控制技术难以实施的困难，综合发挥卫星遥感、导航定位等技术的特点，建立适用于西部特殊条件下的测图控制技术。主要关键技术1、多源遥感数据获取技术。全面考察测区自然地理条103、稀少或无控制的航空航天遥感影像测图技术。采用IMU/DGPS辅助的航空摄影测量技术、基于卫星轨道的影像高精度定位技术、多重影像联合处理技术等，实现西部测图的稀少或无控制点的遥感影像测图技术，最大限度地减少外业工作量，建立内外业一体化测图的新生产模式。3、稀少或无控制的航空航天遥感影像测图技术。采用IMU/DG114、合成孔径雷达影像测图技术。采用机载和星载合成孔径雷达遥感影像，建立SAR和InSAR地形测量质量控制、高分辨率机载SAR影像处理、星载SAR影像立体、干涉测量技术。4、合成孔径雷达影像测图技术。采用机载和星载合成孔径雷达遥感125、地形图地物要素的综合判调技术。结合西部自然地理单元复杂多样的地形地貌特征和人员可到达情况，建立地形图地物要素的多源遥感影像解译特征，发展和形成适用于西部困难地区测图的光学遥感影像、雷达遥感影像、光学与雷达遥感影像融合的地形图要素解译和提取的影像测绘技术。5、地形图地物要素的综合判调技术。结合西部自然地理单元复杂多13（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率立体测图卫星（资源３号）工程，主要任务是发射和应用我国自主的高分辨率立体测图卫星，提升地理信息快速获取与更新能力。（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率立体测图卫星（资源３号）工14（二）高分辨率立体测绘卫星继1986年以来，法国先后发射了斯波特(SPOT)—１、2、3、4对地观测卫星。斯波特—1、2、3采用832km高度的太阳同步轨道，轨道重复周期为26天。卫星上装有两台高分辨率可见光相机(HRV)，可获取10m分辨率的全遥感图像以及20m分辨率的三谱段遥感图像。这些相机有侧视观测能力，可横向摆动27°，卫星还能进行立体观测。（二）高分辨率立体测绘卫星继1986年以来，法国先后发射了斯15（二）高分辨率立体测绘卫星斯波特—4卫星遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，可连续监测植被情况。斯波特—5是新一代遥感卫星，其分辨率更高。（二）高分辨率立体测绘卫星斯波特—4卫星遥感器增加了新的中红16（二）高分辨率立体测绘卫星除此之外，美国、加拿大等国家也都有自己的高分辨率立体测绘卫星，作为世界上的一个大国，也必须要发展自己的高分辨率立体测绘卫星，这样才能不受制于人。由此，国家将此列为“十一五”之中。（二）高分辨率立体测绘卫星除此之外，美国、加拿大等国家也都有17（二）高分辨率立体测绘卫星发展目标：航空航天遥感数据获取能力和应用技术水平明显提高，基本建立起多种分辨率、多种传感器的对地观测应用技术体系，实现高分辨率立体测图卫星技术的实用化，基本保障地理信息的快速获取和更新。（二）高分辨率立体测绘卫星发展目标：18（二）高分辨率立体测绘卫星重点内容包括：研究确定测绘卫星的技术指标，开展立体测图影像仿真及技术指标演示验证，研制卫星影像的高精度纠正与区域网平差模型；研究测绘卫星数据接收与预处理技术，开发测绘卫星数据处理体系；开展地面检校场技术研究，建立（二）高分辨率立体测绘卫星重点内容包括：19（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率卫星地面检校场；开发测绘卫星影像应用和分发服务平台，建立测绘卫星地面应用系统，逐步形成我国自主的航天遥感测绘技术和应用体系。（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率卫星地面检校场；开发测绘卫20

（三）现代测绘基准体系建设国家现代测绘基准体系基础设施建设工程，主要任务是建设我国新一代测绘基准体系的基础设施。提供动态的、实时的、全天候的高精度定位服务

（三）现代测绘基准体系建设国家现代测绘基准体系基础设施建21（三）现代测绘基准体系建设达到的目标：测绘基准体系的现代化水平和综合服务能力明显提高，现代测绘基准体系建设力争达到世界先进水平，建立起全国统一的亚厘米级精度三维地心动态大地定位基准框架；（三）现代测绘基准体系建设达到的目标：22（三）现代测绘基准体系建设重点内容包括：研究多种卫星定位系统定位、定轨关键技术，研制开发面向多种卫星定位系统的地心坐标框架数据处理软件和卫星精密定轨软件系统，建立卫星定位综合服务体系；研制基于地理信息系统的大地控制网布网设计和管理的软件；（三）现代测绘基准体系建设重点内容包括：23（三）现代测绘基准体系建设研制我国新一代高分辨率似大地水准面数值模型和全球重力场模型；建立国家测绘基准体系质量分析与评价系统。（三）现代测绘基准体系建设研制我国新一代高分辨率似大地水准面24（四）海岛（礁）测绘工程我国海岛（礁）测绘工程，主要任务是实施海岛（礁）测图，建设海岛（礁）基础地理信息数据库维护我国海洋权益，促进我国海洋经济发展（四）海岛（礁）测绘工程我国海岛（礁）测绘工程，主要任务是25（四）海岛（礁）测绘工程为实施我国海岸带和海岛（礁）测绘工程，研究解决我国海岸带和海岛（礁）测绘的重大关键技术问题。重点内容包括：研究陆海统一的岛礁大地控制网建立技术，岛礁定位与高程测定技术，海岛地形图测绘技术等；研制开发海岛（礁）测绘硬软件技术平台和船载（四）海岛（礁）测绘工程为实施我国海岸带和海岛（礁）测绘工程26（四）海岛（礁）测绘工程主动式定位系统；研究海岸带潮位变化及其表达，海岸带多源数据融合、数字高程模型测制、数字正射影像生成技术，海岸带地形图地物要素提取技术以及浅海地区水深测量技术。（四）海岛（礁）测绘工程主动式定位系统；研究海岸带潮位变化及27（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国目前覆盖全国的比例尺最大、数据量最大、内容最丰富、精度最高的基础地理信息数据库，内容包括高程、影像、地形、地名、土地覆盖、栅格地图、元数据等7个子库。其中，地形数据库包含水系、居民地、交通、境界等自然和人文信息要素，包括30多万公里国省道、130多万公里县乡道路的信息；（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国目前覆28（五）全国１:5万数据库更新土地覆盖数据库包含耕地、林地、草地、水体、居民地与工矿用地、未利用地等信息要素；地名数据库包括村级以上居民地和自然要素地名共529万条；影像数据库包括覆盖我国所有大中城市和经济发达地区1米分辨率影像。

（五）全国１:5万数据库更新土地覆盖数据库包含耕地、林地、草29（五）全国１:5万数据库更新１∶５万基础地理信息数据库更新工程，主要任务是全面更新１∶５万基础地理信息数据库提高数据的现势性，满足经济社会发展的需要（五）全国１:5万数据库更新１∶５万基础地理信息数据库更新30（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国最基本的基础地理信息数据集，也是应用领域最广泛、使用频率最高的空间地理信息平台，是数字中国地理空间框架的重要组成部分，对推进国家信息化建设进程有非常重要的作用。这项工程计划用五年时间，采用具有自主知识产权的新技术，（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国最基本31（五）全国１:5万数据库更新采取“上下联动、共建共享”的组织方式，组织全国测绘系统的力量，共同完成1.9万多幅地形图数据的更新，更新后的数据将与西部测图工程取得的成果一起，形成全国1：50000基础地理信息的全面覆盖与更新，将建立1：50000数据库的实时、动态更新机制。（五）全国１:5万数据库更新采取“上下联动、共建共享”的组织32大地测量基准与GGOS大地测量基准与GGOS33经典大地测量基准不同国家和地区大地坐标基准定义不同，不同坐标系统下坐标(包括平面和高程坐标)基准的不统一，地图拼接和使用非常不便。区域性的坐标基准已不能够满足全球性的定位、导航，以及地壳形变监测等应用和研究的需要经典大地坐标系统的精度一般只能达到10-5—10-6量级，对于现代的高精度测量，已不能起到“控制”和“基准”的作用人为和自然环境的破坏，大地坐标系统赖以维持的各等级三角点和水准点标志损坏严重经典大地测量基准不同国家和地区大地坐标基准定义不同，不同坐标34现代大地测量基准现代大地测量基准的特点空间技术的广泛应用连续运行参考站建设已经成为主要的测绘基准基础设施大地水准面逐渐成为更加实用的高程基准测绘基准服务加强尤其是全球卫星导航定位系统（GNSS）的引入，世界各国在地心坐标参考框架建设方面取得了令人瞩目的成就美国：CORS系统日本：GEONET欧洲：EUREF现代大地测量基准现代大地测量基准的特点352005IAG科学大会2005年8月澳大利亚Cairns国际大地测量协会（IAG）科学大会上，全球大地测量观测系统(GGOS:GlobalGeodeticObservingSystem)作为这次科学大会一个重要议题成为一个热点问题，也成为未来大地测量学科进展的一个风向标

2005IAG科学大会2005年8月澳大利亚Cairns36GGOS计划的提出随着卫星技术不断发展，大地测量观测数据获取、数据处理呈全球化趋势IAG服务中心在过去一般都基于单一的观测手段2002-2003年间，“新IAG机构组成筹备委员会”对IAG机构组成和各种服务中心进行了全面的评估和分析，提出了成立一个新机构的设想2003年7月第23届IUGG大会上提出了一个重要的IAG工程，即全球大地测量观测系统（GGOS）GGOS计划的提出随着卫星技术不断发展，大地测量观测数据获取37全球GPS网全球GPS网38框架维护与全球板块运动分析框架维护与全球板块运动分析39GGOS的任务

大地测量内部的整合大地测量数据的收集、存档并确保其可用性确保大地测量三个领域（几何和运动学，地球方位和自转，以及地球重力场）的稳健性（robustness）大地测量产品的精度、分辨率和一致性促进IAG相近服务机构的合作大地测量对其他科学和公众的服务GGOS的任务大地测量内部的整合40大地测量产品的局限性大地测量的三个领域提供的产品在稳健性有一定的差距主要是由于所使用模型不一致参数的精度和时间分辨率也存在类似问题例如目前在几何参数方面达到了10-9的精度（地球表面坐标），但重力参数（大地水准面，重力异常等）则远低于这个水平。在大地测量服务机构里，忽略了全球统一的高程参考系统（全球垂直基准，globalverticaldatum）；垂直形变模型（构造、均衡、载荷等）；随时间变化的海平面模型（由卫星测高获得），以及地面重力资料的可用性大地测量产品的局限性大地测量的三个领域提供的产品在稳健性有一41GGOS的目标

维持具有时序特征的几何和重力参考框架的稳定性确保大地测量标准在各地球科学领域应用一致性为满足现代精密观测的要求，改善大地测量模型考虑在所有领域几何和重力产品的一致性GGOS与联合国相应办公机构建立合作，例如综合全球观测战略计划（IntegratedGlobalObservingStrategy，IGOS）GGOS的目标维持具有时序特征的几何和重力参考框架的稳定性42GGOS系列产品原始数据（获取）大地测量三个支柱学科大地测量观测数据的融合模型和解释GGOS系列产品原始数据（获取）43GGOS三大支柱几何测量GPS,卫星测高遥感、水准、海平面INSAR地球自传VLBI,SLR,LLR,GPS,DORIS传统天文测量地球重力场轨道分析卫星重力梯度测量空载、船载重力测量绝对重力测量重力场确定参考系统VLBI,SLR,LLR,GPS,DORIS几何测量和地球形变地球方位、旋转及其变化地球重力场及其时变特征GGOS三大支柱几何测量地球重力场几何测量和地球形变44GGOS综合观测系统GGOS综合观测系统45大地测量参数与地球物理解释岩石圈PlateTectonics,Subduc-tion,Convection,Earth‘sCore大气层Wind,PressureDistribution水圈OceanCurrents,GroundWater低温圈层MeltingofPoleCaps,Glaciers生物圈ChangeinVegetation地球表面运动的参考站/点Coordinates,Velocities地球自传变化PolarMotion,UT1时变重力场PotentialCoefficients

大地测量参数/基准参数地球物理过程大地测量参数与地球物理解释大地测量参数/基准参数地球物理过程46小结：国际GNSS服务中心（InternationalGNSSService，即IGS，以前被称作国际GPS服务中心）是全球地心参考框架维护的机构，同时也是一个服务中心，到目前为止，在全球建立了超过300个全球GPS跟踪站网当前测绘发展的若干动态课件47IGS各数据分析中心同时计算卫星轨道和时钟误差，并计算地球旋转参数（ERP）。IGS的成功运行，促使IAG建立了其他服务机构国际VLBI服务中心（IVS）国际激光测距服务中心（ILRS）国际DORIS服务中心（IDS）这些服务中心通过地面跟踪站网提供连续观测数据。除用于确定测站位移，固体地球形变，地球质心变化，和地球旋转参数等地心参考框架参数，同时也为地球科学研究提供了非常有用的资料GGOS在此背景下应运而生IGS各数据分析中心同时计算卫星轨道和时钟误差，并计算地球旋48似大地水准精化似大地水准精化49似大地水准精化的相关技术问题1.参考基准2.区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量3.区域大地水准面的精化应重点考虑的因素4.区域大地水准面的精化项目概况似大地水准精化的相关技术问题1.参考基准50高程基准：1985国家高程基准起算数据尽量采用1999年国家第二期一等水准网复测平差成果。

似大地水准精化的相关技术问题高程基准：1985国家高程基准起算数据尽量采用1999年国51空间基准：2000国家GPS大地控制网（ITRF972000.0）(3net)似大地水准精化的相关技术问题空间基准：2000国家GPS大地控制网（ITRF9752重力基准：2000国家重力基本网似大地水准精化的相关技术问题重力基准：2000国家重力基本网似大地水准精化的相关技术问题53GPS水准点高程异常的精度

GPS水准的误差来自大地高的测量误差与正常高的测量误差(1)GPS水准点正常高的精度由两部分组成：局部范围内水准高程的起算误差；局部范围内相对于起算点的传递误差累积。

对于一个区域似大地水准面精化及其应用，起算误差从统计意义上说，它在一个局部范围内基本上是一个常数，因此在推估GPS水准的精度时，可不考虑水准高程的起算误差，只需考虑相对传递误差累积。

区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点高程异常的精度区域大地水准面精度与GPS水54①二等②三等

③四等

L为最弱点距水准起算点的公里数。区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量各等级水准测定GPS水准点正常高的最弱点中误差①二等区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量各等级55

（2）GPS水准点大地高的精度从目前GPSC级网的布测情况来看，GPSC级网点大地高的测定精度可达到±10mm。

（3）GPS水准点高程异常的精度区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量（2）GPS水准点大地高的精度区域大地水准面精度与GP56(1)大地水准面的设计精度为±80mm大地高的精度：±10mm；

水准测量等级：二等或三等水准；若采用四等水准，最弱点距离高等级起算点的距离不能超过30km。

(2)大地水准面的设计精度为±50mm大地高的精度：±10mm；

水准测量等级：二等水准；

若采用三等和四等水准测定正常高时，最弱点距离高等级起算点的距离不能超过30km和10km。

区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点测量方法(1)大地水准面的设计精度为±80mm区域大地水57(3)大地水准面的设计精度为±20mm假定大地高的精度为±10mm，则要求正常高的测定精度为±10mm，利用四等水准测定正常高已不能满足要求，而三等水准最弱点距离起算点的距离也不能超过3km，最好的方法是利用二等水准测量正常高。因此在确定±20mm的区域似大地水准面时，还应提高大地高的测定精度。区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点测量方法(3)大地水准面的设计精度为±20mm区域大地水58大地水准面精化的精度除受采用的理论、技术、方法影响外，以下几方面的影响：

水准高程系统的统一和现势性；GPS测量参考系统的统一；GPS水准点的分辨率与精度；加密重力点的分辨率与精度；地类和数字高程模型的分辨率与精度；参考重力场模型的分辨率与精度。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素大地水准面精化的精度除受采用的理论、技术59(1)采用统一技术标准与观测纲要进行GPS水准网的布测

GPS网应采用不低于C级网观测纲要进行布测，水准联测采用二等（短边可考虑三、四等）联测，接测点（起算点）应选择有最新成果国家一二等水准点。应确保内业数据处理后，GPS水准网中最弱点的实测大地水准面的精度应优于设计精度。GPS水准网点的布测应结合似大地水准面的设计精度、地形类别与加密重力点的分辨率参照下列公式进行设计。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素(1)采用统一技术标准与观测纲要进行GPS水准网的布测区域60总体要求：GPS水准点应均匀布测，在精化区域的周边地区密度应适当大一些，在大地水准面特征点线上应适当布测点；对重力资料稀少的地区与地形复杂的地区密度应加大；对重力资料密集与地形简单地区密度可适当减少。通过科学合理进行GPS/水准网点的布测工作，真正起到即减少了不必要外业工作量与费用，又能确保大地水准面精度需要的双重目的。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素总体要求：区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素61当大地水面的精度为±2cm时，GPS水准网点的最大间距设计要求:

区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素当大地水面的精度为±2cm时，GPS水准网点的最大间距设计62(2)GPS/水准点利用与粗差剔除在大地水准面精化计算中，GPS/水准对大地水准面的确定起控制作用，含有粗差的GPS/水准点，对大地水准面将产生畸变影响，因此，完成对GPS/水准点粗差剔除，是大地水准面确定中的一项重要内容。在完成的区域大地水准面的确定中，或多或少存在一定数量的错误点或粗差点，分析原因主要有：①在地面沉降大的地区，使用了沉降大的水准点成果（造成GPS与水准测量点位不一致），水准点成果的现势性不够；

区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素(2)GPS/水准点利用与粗差剔除区域似大地水准面的精化63例如，在华北大地水准面精化项目中，统计了1466个同二期一二等水准点重合点，差值大于5cm有357点，占总点数的24％；差值大于10cm有223点，占总点数的15％；差值大于30cm有118点，占总点数的8％；差值大于50cm有72点，占总点数的5％；差值大于100cm有36点，占总点数的2.5％。从以上的分析可以看出，如果不进行二等（含部分一等路线）水准复测，华北地区的似大地水准面无论是精度与现势性均不能满足要求。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素例如，在华北大地水准面精化项目中，统64②由于外业纪录的点名（含起止点名）错误或对有上下测量标志测量点外业记录不清楚等原因，造成内业计算错误；③GPS与水准测量的不是同一点（位），而误认为是同一点；④外业观测或内业计算错误。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素②由于外业纪录的点名（含起止点名）错误或对有上下测量标志65(3)大地水准面成果精度分析

内符合精度：利用大地水准面与GPS/水准成果的残差值完成内符合精度评定。外符合精度：利用已有的GPS/水准成果，采用空点法或循环作检查点的方法完成；采用同GPS/水准网点相同的测量要求，外业均匀布设一定数量的GPS/水准点进行检验。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素(3)大地水准面成果精度分析区域似大地水准面的精化应66

(4)关于大地水准面应用

利用格网化的大地水准面结果，编制实用的应用软件方便用户使用，真正实现在完成省级与城市基本比例测图项目或工程测量项目中利用GPS技术确定平面位置的同时，也确定了正常高。在大地水准面确定中，大地水准面基准面通常选用WGS－84为参考椭球面，大地水准面对应于1985国家高程基准，因此，在大地水准面应用时，大地坐标以WGS－84为参考椭球面，同区域的高精度GPS网成果基准相一致，经大地水准面改正后所得的正常高为1985国家高程基准。区域似大地水准面的精化应重点考虑的因素(4)关于大地水准面应用区域似大地水准面的精化应重点67（1）精化区域大地水准面试点项目：39万平方公里，平地地区±5.6cm，丘陵地区±6.7cm，山区±5.7cm。

区域似大地水准面的精化项目概况（1）精化区域大地水准面试点项目：39万平方公里，68GPS连续运行参考站实时测量定位永久控制网交通导航地形变监测服务气象（测定大气参数）GPS连续运行参考站实时测量定位69谢谢各位同仁!谢谢各位同仁!70演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！71当前测绘发展的若干动态当前测绘发展的若干动态72报告内容“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目大地测量基准与GGOS大地水准面精化连续运行的GPS基站（CORS）报告内容73测绘发展大背景国家建设的需要国家管理的需要军事发展的需要社会需求测绘发展大背景74“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目西部１:５万地形图空白区测图工程高分辨率立体测绘卫星现代测绘基准体系建设海岛（礁）测绘工程全国１:5万数据库更新“十一五”期间国家测绘局的五个重大项目西部１:５万地形图空75（一）西部1：5万地形图空白区测图工程在我国西部南疆沙漠、青藏高原和横断山脉地区，由于气候、环境、交通等条件和以往测绘技术装备水平的限制，至今尚有200万平方公里的国土没有1:5万地形图。该空白区范围涉及新疆、西藏、青海、甘肃、四川、云南等六省区，占我国陆地国土面积的21%，1:5万地形图图幅数5032幅。（一）西部1：5万地形图空白区测图工程在我国西部南疆沙漠、76工作计划我国西部1：5万地形图空白区测图工程项目执行时间为5年，即2006年开始至2010年完成。中国测绘科学研究院为项目负责单位,陕西、四川、黑龙江、海南测绘局及云南、甘肃、青海、新疆、西藏五省（区）测绘局为参加单位。截至2005年已完成项目的相关准备工作。工作计划我国西部1：5万地形图空白区测图工程项目执行时间为5772006年全面启动，完成项目的总体设计和踏勘，开展青藏铁路沿线、三江源地区的测图工作。2007年全面完成青藏铁路沿线、三江源地区测图任务，开展南水北调西线、塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测图工作。2008年全面完成南水北调西线测图任务，开始横断山脉地区、塔里木西部、青藏高原西部、阿尔泰和喀喇昆仑山地区的测图工作。2006年全面启动，完成项目的总体设计和踏勘，开展青藏铁路沿782009年全面完成塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测图任务。2010年全面完成塔里木西部、青藏高原西部、阿尔泰、喀喇昆仑山和横断山脉地区的测图任务。2009年全面完成塔里木河流域、青藏高原东部、塔里木东部的测79西部测图工程中新技术的应用

2006年启动的西部测图工程，将采用航天遥感、数字航空摄影、航空航天合成孔径雷达、卫星导航定位、地理信息系统、无控制点或稀少控制点测绘等现代地理空间信息技术的集成手段。

西部测图工程中新技术的应用2006年启动的西部测图工程，将80主要关键技术1、多源遥感数据获取技术。全面考察测区自然地理条件和各种可能获取的影像数据，根据每一局部地理单元的地理特征和应用目标确定影像获取技术方案。2、西部困难地区的测图控制难点技术。针对常规测图控制技术难以实施的困难，综合发挥卫星遥感、导航定位等技术的特点，建立适用于西部特殊条件下的测图控制技术。主要关键技术1、多源遥感数据获取技术。全面考察测区自然地理条813、稀少或无控制的航空航天遥感影像测图技术。采用IMU/DGPS辅助的航空摄影测量技术、基于卫星轨道的影像高精度定位技术、多重影像联合处理技术等，实现西部测图的稀少或无控制点的遥感影像测图技术，最大限度地减少外业工作量，建立内外业一体化测图的新生产模式。3、稀少或无控制的航空航天遥感影像测图技术。采用IMU/DG824、合成孔径雷达影像测图技术。采用机载和星载合成孔径雷达遥感影像，建立SAR和InSAR地形测量质量控制、高分辨率机载SAR影像处理、星载SAR影像立体、干涉测量技术。4、合成孔径雷达影像测图技术。采用机载和星载合成孔径雷达遥感835、地形图地物要素的综合判调技术。结合西部自然地理单元复杂多样的地形地貌特征和人员可到达情况，建立地形图地物要素的多源遥感影像解译特征，发展和形成适用于西部困难地区测图的光学遥感影像、雷达遥感影像、光学与雷达遥感影像融合的地形图要素解译和提取的影像测绘技术。5、地形图地物要素的综合判调技术。结合西部自然地理单元复杂多84（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率立体测图卫星（资源３号）工程，主要任务是发射和应用我国自主的高分辨率立体测图卫星，提升地理信息快速获取与更新能力。（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率立体测图卫星（资源３号）工85（二）高分辨率立体测绘卫星继1986年以来，法国先后发射了斯波特(SPOT)—１、2、3、4对地观测卫星。斯波特—1、2、3采用832km高度的太阳同步轨道，轨道重复周期为26天。卫星上装有两台高分辨率可见光相机(HRV)，可获取10m分辨率的全遥感图像以及20m分辨率的三谱段遥感图像。这些相机有侧视观测能力，可横向摆动27°，卫星还能进行立体观测。（二）高分辨率立体测绘卫星继1986年以来，法国先后发射了斯86（二）高分辨率立体测绘卫星斯波特—4卫星遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，可连续监测植被情况。斯波特—5是新一代遥感卫星，其分辨率更高。（二）高分辨率立体测绘卫星斯波特—4卫星遥感器增加了新的中红87（二）高分辨率立体测绘卫星除此之外，美国、加拿大等国家也都有自己的高分辨率立体测绘卫星，作为世界上的一个大国，也必须要发展自己的高分辨率立体测绘卫星，这样才能不受制于人。由此，国家将此列为“十一五”之中。（二）高分辨率立体测绘卫星除此之外，美国、加拿大等国家也都有88（二）高分辨率立体测绘卫星发展目标：航空航天遥感数据获取能力和应用技术水平明显提高，基本建立起多种分辨率、多种传感器的对地观测应用技术体系，实现高分辨率立体测图卫星技术的实用化，基本保障地理信息的快速获取和更新。（二）高分辨率立体测绘卫星发展目标：89（二）高分辨率立体测绘卫星重点内容包括：研究确定测绘卫星的技术指标，开展立体测图影像仿真及技术指标演示验证，研制卫星影像的高精度纠正与区域网平差模型；研究测绘卫星数据接收与预处理技术，开发测绘卫星数据处理体系；开展地面检校场技术研究，建立（二）高分辨率立体测绘卫星重点内容包括：90（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率卫星地面检校场；开发测绘卫星影像应用和分发服务平台，建立测绘卫星地面应用系统，逐步形成我国自主的航天遥感测绘技术和应用体系。（二）高分辨率立体测绘卫星高分辨率卫星地面检校场；开发测绘卫91

（三）现代测绘基准体系建设国家现代测绘基准体系基础设施建设工程，主要任务是建设我国新一代测绘基准体系的基础设施。提供动态的、实时的、全天候的高精度定位服务

（三）现代测绘基准体系建设国家现代测绘基准体系基础设施建92（三）现代测绘基准体系建设达到的目标：测绘基准体系的现代化水平和综合服务能力明显提高，现代测绘基准体系建设力争达到世界先进水平，建立起全国统一的亚厘米级精度三维地心动态大地定位基准框架；（三）现代测绘基准体系建设达到的目标：93（三）现代测绘基准体系建设重点内容包括：研究多种卫星定位系统定位、定轨关键技术，研制开发面向多种卫星定位系统的地心坐标框架数据处理软件和卫星精密定轨软件系统，建立卫星定位综合服务体系；研制基于地理信息系统的大地控制网布网设计和管理的软件；（三）现代测绘基准体系建设重点内容包括：94（三）现代测绘基准体系建设研制我国新一代高分辨率似大地水准面数值模型和全球重力场模型；建立国家测绘基准体系质量分析与评价系统。（三）现代测绘基准体系建设研制我国新一代高分辨率似大地水准面95（四）海岛（礁）测绘工程我国海岛（礁）测绘工程，主要任务是实施海岛（礁）测图，建设海岛（礁）基础地理信息数据库维护我国海洋权益，促进我国海洋经济发展（四）海岛（礁）测绘工程我国海岛（礁）测绘工程，主要任务是96（四）海岛（礁）测绘工程为实施我国海岸带和海岛（礁）测绘工程，研究解决我国海岸带和海岛（礁）测绘的重大关键技术问题。重点内容包括：研究陆海统一的岛礁大地控制网建立技术，岛礁定位与高程测定技术，海岛地形图测绘技术等；研制开发海岛（礁）测绘硬软件技术平台和船载（四）海岛（礁）测绘工程为实施我国海岸带和海岛（礁）测绘工程97（四）海岛（礁）测绘工程主动式定位系统；研究海岸带潮位变化及其表达，海岸带多源数据融合、数字高程模型测制、数字正射影像生成技术，海岸带地形图地物要素提取技术以及浅海地区水深测量技术。（四）海岛（礁）测绘工程主动式定位系统；研究海岸带潮位变化及98（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国目前覆盖全国的比例尺最大、数据量最大、内容最丰富、精度最高的基础地理信息数据库，内容包括高程、影像、地形、地名、土地覆盖、栅格地图、元数据等7个子库。其中，地形数据库包含水系、居民地、交通、境界等自然和人文信息要素，包括30多万公里国省道、130多万公里县乡道路的信息；（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国目前覆99（五）全国１:5万数据库更新土地覆盖数据库包含耕地、林地、草地、水体、居民地与工矿用地、未利用地等信息要素；地名数据库包括村级以上居民地和自然要素地名共529万条；影像数据库包括覆盖我国所有大中城市和经济发达地区1米分辨率影像。

（五）全国１:5万数据库更新土地覆盖数据库包含耕地、林地、草100（五）全国１:5万数据库更新１∶５万基础地理信息数据库更新工程，主要任务是全面更新１∶５万基础地理信息数据库提高数据的现势性，满足经济社会发展的需要（五）全国１:5万数据库更新１∶５万基础地理信息数据库更新101（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国最基本的基础地理信息数据集，也是应用领域最广泛、使用频率最高的空间地理信息平台，是数字中国地理空间框架的重要组成部分，对推进国家信息化建设进程有非常重要的作用。这项工程计划用五年时间，采用具有自主知识产权的新技术，（五）全国１:5万数据库更新1：50000数据库是我国最基本102（五）全国１:5万数据库更新采取“上下联动、共建共享”的组织方式，组织全国测绘系统的力量，共同完成1.9万多幅地形图数据的更新，更新后的数据将与西部测图工程取得的成果一起，形成全国1：50000基础地理信息的全面覆盖与更新，将建立1：50000数据库的实时、动态更新机制。（五）全国１:5万数据库更新采取“上下联动、共建共享”的组织103大地测量基准与GGOS大地测量基准与GGOS104经典大地测量基准不同国家和地区大地坐标基准定义不同，不同坐标系统下坐标(包括平面和高程坐标)基准的不统一，地图拼接和使用非常不便。区域性的坐标基准已不能够满足全球性的定位、导航，以及地壳形变监测等应用和研究的需要经典大地坐标系统的精度一般只能达到10-5—10-6量级，对于现代的高精度测量，已不能起到“控制”和“基准”的作用人为和自然环境的破坏，大地坐标系统赖以维持的各等级三角点和水准点标志损坏严重经典大地测量基准不同国家和地区大地坐标基准定义不同，不同坐标105现代大地测量基准现代大地测量基准的特点空间技术的广泛应用连续运行参考站建设已经成为主要的测绘基准基础设施大地水准面逐渐成为更加实用的高程基准测绘基准服务加强尤其是全球卫星导航定位系统（GNSS）的引入，世界各国在地心坐标参考框架建设方面取得了令人瞩目的成就美国：CORS系统日本：GEONET欧洲：EUREF现代大地测量基准现代大地测量基准的特点1062005IAG科学大会2005年8月澳大利亚Cairns国际大地测量协会（IAG）科学大会上，全球大地测量观测系统(GGOS:GlobalGeodeticObservingSystem)作为这次科学大会一个重要议题成为一个热点问题，也成为未来大地测量学科进展的一个风向标

2005IAG科学大会2005年8月澳大利亚Cairns107GGOS计划的提出随着卫星技术不断发展，大地测量观测数据获取、数据处理呈全球化趋势IAG服务中心在过去一般都基于单一的观测手段2002-2003年间，“新IAG机构组成筹备委员会”对IAG机构组成和各种服务中心进行了全面的评估和分析，提出了成立一个新机构的设想2003年7月第23届IUGG大会上提出了一个重要的IAG工程，即全球大地测量观测系统（GGOS）GGOS计划的提出随着卫星技术不断发展，大地测量观测数据获取108全球GPS网全球GPS网109框架维护与全球板块运动分析框架维护与全球板块运动分析110GGOS的任务

大地测量内部的整合大地测量数据的收集、存档并确保其可用性确保大地测量三个领域（几何和运动学，地球方位和自转，以及地球重力场）的稳健性（robustness）大地测量产品的精度、分辨率和一致性促进IAG相近服务机构的合作大地测量对其他科学和公众的服务GGOS的任务大地测量内部的整合111大地测量产品的局限性大地测量的三个领域提供的产品在稳健性有一定的差距主要是由于所使用模型不一致参数的精度和时间分辨率也存在类似问题例如目前在几何参数方面达到了10-9的精度（地球表面坐标），但重力参数（大地水准面，重力异常等）则远低于这个水平。在大地测量服务机构里，忽略了全球统一的高程参考系统（全球垂直基准，globalverticaldatum）；垂直形变模型（构造、均衡、载荷等）；随时间变化的海平面模型（由卫星测高获得），以及地面重力资料的可用性大地测量产品的局限性大地测量的三个领域提供的产品在稳健性有一112GGOS的目标

维持具有时序特征的几何和重力参考框架的稳定性确保大地测量标准在各地球科学领域应用一致性为满足现代精密观测的要求，改善大地测量模型考虑在所有领域几何和重力产品的一致性GGOS与联合国相应办公机构建立合作，例如综合全球观测战略计划（IntegratedGlobalObservingStrategy，IGOS）GGOS的目标维持具有时序特征的几何和重力参考框架的稳定性113GGOS系列产品原始数据（获取）大地测量三个支柱学科大地测量观测数据的融合模型和解释GGOS系列产品原始数据（获取）114GGOS三大支柱几何测量GPS,卫星测高遥感、水准、海平面INSAR地球自传VLBI,SLR,LLR,GPS,DORIS传统天文测量地球重力场轨道分析卫星重力梯度测量空载、船载重力测量绝对重力测量重力场确定参考系统VLBI,SLR,LLR,GPS,DORIS几何测量和地球形变地球方位、旋转及其变化地球重力场及其时变特征GGOS三大支柱几何测量地球重力场几何测量和地球形变115GGOS综合观测系统GGOS综合观测系统116大地测量参数与地球物理解释岩石圈PlateTectonics,Subduc-tion,Convection,Earth‘sCore大气层Wind,PressureDistribution水圈OceanCurrents,GroundWater低温圈层MeltingofPoleCaps,Glaciers生物圈ChangeinVegetation地球表面运动的参考站/点Coordinates,Velocities地球自传变化PolarMotion,UT1时变重力场PotentialCoefficients

大地测量参数/基准参数地球物理过程大地测量参数与地球物理解释大地测量参数/基准参数地球物理过程117小结：国际GNSS服务中心（InternationalGNSSService，即IGS，以前被称作国际GPS服务中心）是全球地心参考框架维护的机构，同时也是一个服务中心，到目前为止，在全球建立了超过300个全球GPS跟踪站网当前测绘发展的若干动态课件118IGS各数据分析中心同时计算卫星轨道和时钟误差，并计算地球旋转参数（ERP）。IGS的成功运行，促使IAG建立了其他服务机构国际VLBI服务中心（IVS）国际激光测距服务中心（ILRS）国际DORIS服务中心（IDS）这些服务中心通过地面跟踪站网提供连续观测数据。除用于确定测站位移，固体地球形变，地球质心变化，和地球旋转参数等地心参考框架参数，同时也为地球科学研究提供了非常有用的资料GGOS在此背景下应运而生IGS各数据分析中心同时计算卫星轨道和时钟误差，并计算地球旋119似大地水准精化似大地水准精化120似大地水准精化的相关技术问题1.参考基准2.区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量3.区域大地水准面的精化应重点考虑的因素4.区域大地水准面的精化项目概况似大地水准精化的相关技术问题1.参考基准121高程基准：1985国家高程基准起算数据尽量采用1999年国家第二期一等水准网复测平差成果。

似大地水准精化的相关技术问题高程基准：1985国家高程基准起算数据尽量采用1999年国122空间基准：2000国家GPS大地控制网（ITRF972000.0）(3net)似大地水准精化的相关技术问题空间基准：2000国家GPS大地控制网（ITRF97123重力基准：2000国家重力基本网似大地水准精化的相关技术问题重力基准：2000国家重力基本网似大地水准精化的相关技术问题124GPS水准点高程异常的精度

GPS水准的误差来自大地高的测量误差与正常高的测量误差(1)GPS水准点正常高的精度由两部分组成：局部范围内水准高程的起算误差；局部范围内相对于起算点的传递误差累积。

对于一个区域似大地水准面精化及其应用，起算误差从统计意义上说，它在一个局部范围内基本上是一个常数，因此在推估GPS水准的精度时，可不考虑水准高程的起算误差，只需考虑相对传递误差累积。

区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点高程异常的精度区域大地水准面精度与GPS水125①二等②三等

③四等

L为最弱点距水准起算点的公里数。区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量各等级水准测定GPS水准点正常高的最弱点中误差①二等区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量各等级126

（2）GPS水准点大地高的精度从目前GPSC级网的布测情况来看，GPSC级网点大地高的测定精度可达到±10mm。

（3）GPS水准点高程异常的精度区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量（2）GPS水准点大地高的精度区域大地水准面精度与GP127(1)大地水准面的设计精度为±80mm大地高的精度：±10mm；

水准测量等级：二等或三等水准；若采用四等水准，最弱点距离高等级起算点的距离不能超过30km。

(2)大地水准面的设计精度为±50mm大地高的精度：±10mm；

水准测量等级：二等水准；

若采用三等和四等水准测定正常高时，最弱点距离高等级起算点的距离不能超过30km和10km。

区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点测量方法(1)大地水准面的设计精度为±80mm区域大地水128(3)大地水准面的设计精度为±20mm假定大地高的精度为±10mm，则要求正常高的测定精度为±10mm，利用四等水准测定正常高已不能满足要求，而三等水准最弱点距离起算点的距离也不能超过3km，最好的方法是利用二等水准测量正常高。因此在确定±20mm的区域似大地水准面时，还应提高大地高的测定精度。区域大地水准面精度与GPS水准网点的测量GPS水准点测量方法(3)大地水准面的设计精度为±20mm区域大地水129大地水准面精化的精度除受采用的理论、技术、方法影响外，以下几方面的影响：

水准高程系统的统一和现势性；GPS测量参考系统的统一；GPS水准点的分辨率与精度；加密重力点的分辨率