中国大地测量蒸蒸日上
经过几代大地测量工作者的共同努力，中国大地测量取得了辉煌的成就。1933年参加第二届国际无线电经度测量，建立了天文经度基本站;完成一等三角锁共有930个一等三角点;测量一等基线22条;测设一等天文点73个;一等水准测量截至1933年共完成约5000公里。
1951年开始布设全国天文大地网。首先是从北京出发向东部沿海地区推进，然后转向中部、东北、西南和西北。1959年延伸到青藏高原，限于自然条件，连续三角锁网改为电磁波测距导线，于1961年完成。
1951-1975年间，全国建成一等三角锁系5206个三角点，构成326个锁段，这些锁段形成120个锁环，全长7.5万公里;二等三角锁网14149个点，二等三角全面网19329个点;青藏高原一等导线22条，约1.24万公里，含426个点;二等导线48条，约6800公里，含400个点;二等起始边467条;拉普拉斯方位角458个;用于推算垂线偏差的天文点2218点;天文水准和天文重力水准路线全长6.4万公里。
1953年，我国东北地区一等三角锁与苏联大地网进行联测。1954年，以联测点苏联大地坐标为起算，平差了东北地区纬度42°以北地区的一等三角锁，建立了“1954年北京坐标系”。解决了国民经济建设急需。
我国适时开展了空间大地测量。1976布测了全国DOP网37点;之后布测了卫星动力测地(WDC)网7个点。20世纪90年代以来，我国相继建成了国家GPS A、B级网，全国GPS一、二级网和中国地壳运动观测网络。1991-1997年布测了全国GPS一、二级网共553点，之后布测了GPS A、B级网共818个点，中国地壳运动观测网络(包括基准网、基本网和区域网)1222个点。
2000-2003年完成了2000国家GPS大地控制网数据处理，构建了“2000中国大地坐标系”，精度优于3厘米，使我国国家大地控制网达到国际先进水平。
在重力网控制网建设方面，先后采用相对重力测量建立了57网和85网，分别构建了57重力基准和85重力基准;近年又建立了2000国家重力网。基准点：21个，高精度基本点126个，引点112个。包含1个国家重力长基线网(点位与2000网重力点重合)，6条复测国家重力短基线(60点)，新建2条国家重力短基线(4点)。经过严格的联合平差构建了“2000国家重力基准”。
中国大地测量的未来发展主要集中在如下几个方面：一是加大自主卫星导航系统的研制与应用;二是利用多卫星导航系统及其他空间大地测量手段，建立范围更广、密度更高、分布更均匀、精度更高的国家大地控制网，不断更新国家大地坐标框架;三是加大海洋大地测量数据采集和全球重力测量数据采集手段建设，构建精度和分辨率都更高的全球重力场模型和大地水准面;加大大地测量服务体系建设，建立中国卫星导航数据处理与服务中心，实时提供大地测量动态服务;加强大地测量与地球动力学、大地测量与灾害预测的交叉研究，拓宽大地测量的服务面。
在测量仪器的发展方面，我国先后研制了流动VLBI观测系统、流动SLR观测系统、GPS/GLONASS兼容机等，目前又研制了多种型号的北斗导航接收机以及多模多频为导航与测量型接收机。
2020年中国“北斗”将与国际水平媲美
北斗卫星导航系统(BeiDou/COMPASS)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，可在全球任何地点、任何时间、任何气候条件下，为用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务，并兼具特有的短报文通信能力。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段由30颗左右的卫星组成，地面段由主控站、注入站和监测站等若干个地面站组成，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容终端组成。
在目前正在运行的北斗试验验证系统的基础上，2012年左右将建成区域导航系统。该系统将具备由10余颗卫星覆盖亚太地区的区域服务能力(西至伊朗，东至中途岛;北至俄罗斯，南至新西兰)。
2020年左右，北斗卫星导航系统将建成30颗左右卫星组成的覆盖全球的卫星导航系统，系统性能达到同期国际先进水平。北斗卫星导航系统将面向全球用户提供高质量的卫星导航服务，包括开放和授权两种服务类型。开放服务将面向大众用户免费提供高可靠的定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒;授权服务面向专业用户提供更高精度的定位、测速、授时、短报文通信以及系统完好性信息服务。
未来我国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展，不断完善服务质量，实现各阶段的无缝衔接，确保用户服务质量;在系统建设的同时，同步开展卫星导航国际交流与合作、应用推广与产业化，积极完善产业支撑和保障体系，加强市场开拓，充分发挥北斗卫星导航系统的应用效益。
测绘技术为“数字地球”提供“基础框架”
“数字地球”或称数字化的地球，是一个建立在信息论、系统论和控制论基础上的新概念。“数字地球”是一个多分辨率的、三维表示的行星体，在该数字地球上，我们可以嵌入大量的以地球要素为参考的(georeferenced)数据。“数字地球”本身是基于地理参考框架而建立的，它也为我们提供以地理参考框架为基准的其它数据信息，并为这些信息的存放、流动、处理、使用和更新提供载体和技术。在技术上，“数字地球”又是基于超大容量的存贮仓库，(信息存贮)，宽带网络(信息流通)、空间信息基础设施(信息参考框架)等发展起来的综合技术。
“数字地球”需要“全数字测绘信息体系”的支持，该体系常称为国家空间数据基础设施(NSDI)，该测绘信息体系需要7类基本数据：大地控制、境界、地块、高程(正高)、水源、交通和数字影像，过程包括信息采集(陆地、海洋、航空、航天采集)、信息处理、信息管理、信息传输和信息服务。
作为“数字地球”的基础设施，全数字测绘系统将不同地点、不同生产部门的地理数据进行统一集成，为“数字地球”提供一个全球地理空间框架。该框架将提供一个可供漫游、缩放、量测的基础设施。并将分布在全球各地的数据统一于同一参考基准，从而为“数字地球”生成其它信息提供基础和框架，即为“数字地球”的其它信息或数据库提供空间分析的地理参考(georeferenced)和地理编码(geocoded)，为“数字地球”的信息显示和分析提供一个公共背景。
作为“数字地球”的建设的一部分，全数字测绘信息将与“数字地球”其它信息一起为用户提供空间数据叠加、中间转换、网络分析、空间数据管理等功能，并为某些特殊应用或为某些机构日常事务管理提供软件平台和模拟所需的地理环境。
大地测量信息工程将为“数字地球”的空间数据基础设施提供：(1)已知点的基本点位。这些点位数据可以随时输入到数字地球的基础空间框架中。精确的位置数据是集成地理数据集的最重要环节。(2)精度控制。精确的大地测量成果将为航空影像信息和GIS提供外部精度控制，避免影像及GIS数据的系统偏差。(3)统一的平台和高程基准及统一的参考面。该参考面作为“数字地球”建设的一部分，为全球空间数据基础设施提供统一的高程基准。(4)区域重力场信息。区域重力场可作为“数字地球”信息产品的一部分提供给用户。
全数字摄影测量系统将为“数字地球”空间基础框架提供：(1)高分辨率的基本数字正射影像图。这些影像图的充分利用将缩短更新过时地图的周期，并使更新后的地图具有较好的现势性。(2)各类遥感信息。这类信息可以与大比例尺测图相结合，以满足特殊用户的需要。(3)决策服务。为政府或地方部门的水流域、生态系统、森林服务、农场服务和其它分析提供划界等兼容数据。(4)环境监测服务。卫星影像可用于快速更新大范围的地理信息，对减灾防灾、农作物状况评价、城市变化监测以及污染源监测均有重要作用。(5)数字高程模型。
地图制图将为“数字地球”空间基础框架提供：(1)统一的、高分辨率的基本地图。这些基本地图是空间数据基础设施的基础，也是国家和地方部门及各类规划部门制图的基本图。(2)高分辨率的电子图。这类数字化测绘信息将为用户分析、显示、输出提供极大方便。(3)专题数字图。在基本地图的基础上，各类地理数据经数字化，集成于地理信息系统(GIS)中，并用于交通、农业与自然资源、房地产开发、经济开发与资源保护等，也可用于打击犯罪，消防选址等。(4)交通、水系、境界、地名注记。这些注记作为“数字地球”的产品将为用户提供分析环境的背景。⑸土地调查数据。该类数据可用于土地管理，包括涉及到法律、税收和转让土地所有权等提供参考信息。
归纳起来，测绘信息系统为“数字地球”提供空间数据“基础框架”;另一方面又与“数字地球”其它信息产品一起作为全球用户的地理“应用框架”。
作者简介：杨元喜，男，1956年7月生，博士。大地测量学家。西安测绘研究所研究员。中国大地测量专业委员会副主任，陕西省大地测量专业委员会主任，2007年当选为中国科学院院士。
杨元喜院士主要从事大地测量研究，发展了相关观测抗差估计理论,构建了双因子等价权模型，提出了抗差方差分量估计，发展了抗差贝叶斯估计、抗差拟合推估理论和自适应导航定位理论，主持完成了“2000中国GPS大地控制网数据处理工程”和“全国天文大地网与空间网联合平差工程”，使我国国家大地控制网及相应坐标系统进入国际先进行列。（杨元喜）
{{item.content}}