宁波市现代测绘基准建设成果的融合应用研究

摘要：本文阐述了宁波市现代测绘基准建设成果的组成结构，由此提出了基准成果间的融合应用总体建设思路，它将NBCORS与控制测量成果、似大地水准面、测绘行政监控和坐标转换进行集成，并通过项目的实施对测绘基准建设成果进行了融合应用研究。

关键词：现代测绘基准；成果融合应用；NBCORS；似大地水准面；坐标转换

Abstract：This paper expounds the composition of the results of modern datum of surveying and mapping, on which the general construction idea of the fusion application of datum results, which integrates the NBCOR, control surveying results, quasi-geoid, administrative monitor of surveying and mapping and coordinate conversion, and the conducts the fusion application research on the surveying and mapping datum construction results through the implementation of project.

Key words：modern datum of surveying and mapping; fusion application of results; NBCORS; quasi-geoid; coordinate conversion

中图分类号：P25文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 前言

宁波市现代测绘基准建设是宁波市基础测绘“十一五”规划重点项目，起步于2007年，2009年全部建成。其总体建设的目标是：综合运用卫星导航定位、大地水准面精化、数字水准测量等现代测绘科学技术发展的新成果、新理论、新仪器；通过实施“建设宁波市连续运行卫星定位服务系统（“NBCORS”）”、“复测全市基本高程控制网”、“精化全市似大地水准面”、“联测2000国家大地坐标系统及数据处理”四个基础测绘项目；实现了我市平面控制网、高程控制网、空间定位网、似大地水准面及其坐标系统的一体化改造，建立了覆盖宁波全市统一的、高精度、三维、地心、动态、与国际接轨、实用的新一代宁波市现代化大地基准（包括了平面控制基准、高程控制基准、空间定位基准以及似大地水准面）。

但是，由于四个基础测绘项目的实施顺序先后不同，规模较大，造成了单一基准成果的孤立性，基准与基准之间缺乏紧密的联系，而且NBCORS系统建立的是一个动态基准框架。因此，如何将宁波市现代测绘基准中的平面、高程、似大地水准面以及CGCS2000建设成果集成一体应用，如何通过NBCORS系统有效的、自动的、便捷的将各种基准成果提供给普通用户服务，是目前我国大地测量技术应用研究的新热点。

2 现代测绘基准建设成果

宁波市现代测绘基准建设成果由空间定位网、平面控制网、高程控制网以及似大地水准面4个部分组成，从而形成了宁波市现代测绘基准体系的平面和高程基准，在建立平面基准的同时，获取了宁波市的CGCS2000坐标成果，在应用高程基准的同时，确定了宁波市似大地水准面。

图1 宁波市现代测绘基准建设成果结构图

宁波市空间定位网是通过NBCORS项目的实施，通过建立宁波市连续运行卫星定位参考站网（NBCORS框架网），进行中国区域分布的具有精确CGCS2000坐标的IGS站的联测，从而获取了CGCS2000成果，并建立了宁波市动态CORS基准框架。项目于2007至2009年完成；

宁波市平面控制网是基于NBCORS框架网，通过联测宁波市域分布的具有宁波市独立坐标、1954年北京坐标、1980西安坐标的平面控制点，从而获取了各种坐标系下的精确成果，并由此建立了包含CGCS2000在内的各种坐标系间的相互转换关系；项目于2009年实施完成；

宁波市高程控制网是通过宁波市基本高程控制网的三期复测，联测国家一等水准点，获取并更新了宁波市市区分布的二、三等水准点的高程成果，从而建立了宁波市1985国家高程基准；项目于2007年实施完成；

宁波市似大地水准面是通过构建宁波市的高程异常控制网，通过一体化建立高程异常点的GPS控制网和高程控制网，综合运用GPS、水准、重力和DTM等数据，采用严密的顾及地球曲率的陆海统一算法，并利用第二类Helmert凝集法，从而确定了宁波市高精度的似大地水准面；项目的实施分为两个步骤，其一是2007年规划区的似大地水准面精化，其二是2010年的全市似大地水准面精化。

综上可知，在项目实施的顺序上、成果使用的期限上以及成果覆盖的范围上，宁波市现代测绘基准建设成果之间的关联并不是十分的紧密，而成果的孤立性也使得难以推广应用，同时也考虑到宁波市CGCS2000成果的启用，必须统一到2010年刚刚确立的CGCS2000省CORS框架中。因此，基于NBCORS系统，将各种成果整体的融合应用则是我们考虑的重点和难点。

3 成果融合建设思路

基于上述的分析，宁波市现代测绘基准建设成果的融合应用其总体思路设计如下：

首先，以浙江省连续运行卫星定位综合服务系统（ZJCORS）为基础，将NBCORS纳入全省的ZJCORS框架网中，由省组织实施，联测2000国家GPS大地控制网中的GNSS连续运行参考站和国家GPS A、B级点，使用ZJCORS参考站连续运行的GNSS测量数据，精确解算并确定浙江省GNSS连续运行参考站的CGCS2000坐标，从而也精确获取并建立NBCORS的CGCS2000坐标框架基准成果；

其次，基于NBCORS的CGCS2000坐标框架，组织实施宁波市似大地水准面精化项目，通过建立高程异常控制网——即一体化同步建立基于NBCORS框架网的全市基本平面控制网（GPS C级网）以及全市基本高程控制网（二等水准网），从而建立覆盖全市的平面和高程基准，再通过综合运用GPS、重力、水准和DTM等数据，由此确定宁波市似大地水准面；

这一步不仅将宁波市的基本平面控制网和似大地水准面成果统一归属到基于NBCORS建立的CGCS2000大地坐标框架，而且保障了NBCORS与国家和ZJCORS的CGCS2000大地坐标框架的统一。同时，同步有效的将CGCS2000成果和高程成果联合应用建立了基于NBCORS的似大地水准面高程基准。

其三，基于全市基本控制网（GPS C级网），建立CGCS2000大地坐标系、宁波市独立坐标系、1954年北京坐标系以及1980西安坐标系之间的精确的平面坐标转换关系。

其四、基于NBCORS系统，集成各坐标系间的平面坐标转换和似大地水准面模型的高程转换成果，建立宁波市三维坐标转换系统，可以实时、自动、动态的提供网络RTK定位及其成果转换应用技术，其成功的融合应用，显示了宁波市现代测绘基准成果的服务保障能力。