GB/T 22021-2008 國家大地測量基本技術(shù)規(guī)定（正式版）

國家大地測量基本技術(shù)規(guī)定2008-06-20發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布GB22021—2008 l引言 Ⅱ 2術(shù)語和定義 3總則 4大地基準與大地控制網(wǎng) 24.1大地基準 24.2大地控制網(wǎng) 25高程基準與高程控制網(wǎng) 5.1高程基準 35.2高程控制網(wǎng) 35.3似大地水準面 46重力基準與重力測量控制網(wǎng) 6.1重力基準 46.2重力測量控制網(wǎng) 46.3加密重力測量 57深度基準 5附錄A(規(guī)范性附錄)2000國家大地坐標系統(tǒng)定義和參考橢球常數(shù) 6附錄B(規(guī)范性附錄)1985國家高程基準的定義和參數(shù) I本標準的全部技術(shù)內(nèi)容為強制性。本標準由國家測繪局提出。本標準由全國地理信息標準化技術(shù)委員會歸口。本標準的附錄A和附錄B為規(guī)范性附錄。本標準起草單位：國家測繪局測繪標準化研究所，國家基礎(chǔ)地理信息中心，國家測繪局第一大地測量隊，中國測繪科學(xué)研究院。Ⅱ為了滿足國家經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的需求，加強我國大地測量工作，規(guī)范大地測量行為，依據(jù)《中華人民共和國測繪法》,制定本標準。本標準所稱的大地測量是指為建立和維持測繪基準與測繪系統(tǒng)而進行的確定位置、地球形狀、重力場及其隨時間和空間變化的測繪活動。其任務(wù)是建立與維持大地基準、高程基準、深度基準和重力基準；確定與精化似大地水準面和地球重力場模型。本標準明確了我國大地測量的基本技術(shù)規(guī)定，是制定與修訂相關(guān)大地測量具體技術(shù)標準的主要依據(jù)。對于建立與維持我國大地控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)和重力控制網(wǎng)的具體技術(shù)方法與技術(shù)要求，將另行制定相應(yīng)的技術(shù)標準，用于指導(dǎo)和規(guī)范測量工作。1國家大地測量基本技術(shù)規(guī)定本標準規(guī)定了建立與維持大地控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)和重力控制網(wǎng)，確定似大地水準面的基本技術(shù)指標和技術(shù)要求，以實現(xiàn)全國陸海統(tǒng)一的大地基準、高程基準以及與其相應(yīng)的深度基準、重力基準。本標準適用于在中華人民共和國領(lǐng)域和管轄的其他海域從事的大地測量活動。2術(shù)語和定義以下術(shù)語和定義適用于本標準。大地坐標系統(tǒng)geodeticcoordinatereferencesystem用于表述地球上任意點位置的一種坐標系統(tǒng)，它通過地心、尺度、坐標軸指向、地球旋轉(zhuǎn)速度以及參考橢球常數(shù)(橢球幾何參數(shù)和物理參數(shù))等定義。大地坐標框架geodeticcoordinatereferenceframe大地坐標系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，它通過固定在地球表面上的一組特定的測量標記及其在參考系統(tǒng)下的坐標和其他參數(shù)體現(xiàn)。大地基準geodeticdatum由大地坐標系統(tǒng)和大地坐標框架構(gòu)成。衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站continuouslyoperatingreferencestations由衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(含天線)、計算機、氣象設(shè)備、通訊設(shè)備及電源設(shè)備、觀測墩等構(gòu)成的觀測系統(tǒng)。它長期連續(xù)跟蹤觀測衛(wèi)星信號，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)定時、實時或按數(shù)據(jù)中心的要求將觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。它可獨立或組網(wǎng)提供實時、快速或事后的數(shù)據(jù)服務(wù)。加密重力測量densegravitymeasurement為各種科學(xué)目的對有關(guān)區(qū)域在各級重力控制點的基礎(chǔ)上加密一定的重力點所進行的重力測量。3總則3.1在遵循本標準的前提下，從事大地測量和相應(yīng)的測量活動，作業(yè)過程應(yīng)以國家規(guī)定的大地測量技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)性技術(shù)文件作為統(tǒng)一的作業(yè)依據(jù)。3.2采用邊角測量、天文測量等方式進行控制測量，其技術(shù)要求和作業(yè)過程應(yīng)以國家規(guī)定的大地測量技術(shù)規(guī)范和指導(dǎo)性技術(shù)文件作為統(tǒng)一的作業(yè)依據(jù)。3.3大地測量采用中誤差作為精度的技術(shù)指標，以2倍中誤差作為極限誤差。3.4大地測量使用的儀器應(yīng)經(jīng)過法定計量檢定合格后，方可使用。3.5大地測量控制點均應(yīng)埋設(shè)固定的標石或標志，其結(jié)構(gòu)和埋設(shè)方法應(yīng)以穩(wěn)固和適于永久保存為原則。24大地基準與大地控制網(wǎng)4.1大地基準4.1.1大地基準由大地坐標系統(tǒng)和大地坐標框架組成。國家采用地心坐標系統(tǒng)作為全國統(tǒng)一的大地坐標系統(tǒng)。大地坐標框架由實現(xiàn)大地坐標系統(tǒng)的大地控制網(wǎng)具體體現(xiàn)。4.1.2國家采用2000國家大地坐標系統(tǒng)，其定義和參考橢球常數(shù)見附錄A。過渡期內(nèi)，可采用1954年北京坐標系和1980西安坐標系。4.1.3大地控制點坐標應(yīng)以大地坐標(大地經(jīng)度B、大地緯度L和大地高H)或空間直角坐標(X、Y、Z)表示。4.2大地控制網(wǎng)4.2.1一般規(guī)定4.2.1.1大地控制網(wǎng)按照精度和用途分為一、二、三、四等大地控制網(wǎng)。4.2.1.2大地控制網(wǎng)在保證精度、密度等技術(shù)要求時可跨級布設(shè)。4.2.1.3天文大地控制網(wǎng)成果被正式廢止前，在保證精度的前提下，可根據(jù)需要繼續(xù)使用。4.2.1.4陸地困難地區(qū)和遠離大陸島(礁)的大地控制網(wǎng)布測，確因條件限制無法滿足本標準規(guī)定時，經(jīng)省級以上測繪行政主管部門批準，其技術(shù)指標可根據(jù)實際情況適當放寬。4.2.2大地控制網(wǎng)4.2.2.1國家一等大地控制網(wǎng)4.2.2.1.1國家一等大地控制網(wǎng)由衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站構(gòu)成，它是國家大地基準的骨干和主要支撐，以實現(xiàn)和維持我國三維、動態(tài)地心坐標系統(tǒng)，保證大地控制網(wǎng)點位三維地心坐標的精度和現(xiàn)勢性。4.2.2.1.2國家一等大地控制網(wǎng)的衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站地心坐標各分量年平均中誤差應(yīng)不大于±0.5mm,相對精度應(yīng)不低于1×10-*,坐標年變化率中誤差水平方向應(yīng)不大于±2mm,垂直方向應(yīng)不大于±3mm。4.2.2.1.3國家一等大地控制網(wǎng)點應(yīng)均勻分布，覆蓋我國國土。在滿足條件的情況下，宜布設(shè)在國家一等水準路線附近和國家一等水準網(wǎng)的結(jié)點處。4.2.2.1.4地方或部門建立的衛(wèi)星定位連續(xù)運行基準站，符合國家統(tǒng)一建站技術(shù)標準和本標準所規(guī)定的技術(shù)指標的，經(jīng)認證后，可納入國家一等大地控制網(wǎng)。4.2.2.2國家二等大地控制網(wǎng)4.2.2.2.1國家二等大地控制網(wǎng)布測目的是實現(xiàn)對國家一、二等水準網(wǎng)的大尺度穩(wěn)定性監(jiān)測；結(jié)合精密水準測量、重力測量等技術(shù)，精化我國似大地水準面；為三、四等大地控制網(wǎng)和地方大地控制網(wǎng)的建立提供起始數(shù)據(jù)。4.2.2.2.2國家二等大地控制網(wǎng)相鄰點間基線水平分量的中誤差應(yīng)不大于±5mm,垂直分量的中誤差應(yīng)不大于±10mm;各控制點的相對精度應(yīng)不低于1×10-7,其點間平均距離應(yīng)不超過50km。4.2.2.2.3國家二等大地控制網(wǎng)點應(yīng)在均勻布設(shè)的基礎(chǔ)上，綜合考慮應(yīng)用服務(wù)和對國家一、二等水準網(wǎng)的大尺度穩(wěn)定性監(jiān)測等因素。4.2.2.2.4國家二等大地控制網(wǎng)復(fù)測周期為5年，每次復(fù)測執(zhí)行時間應(yīng)不超過2年。4.2.2.3三等大地控制網(wǎng)4.2.2.3.1三等大地控制網(wǎng)布測目的是建立和維持省級(或區(qū)域)大地控制網(wǎng)，滿足國家基本比例尺測圖的基本需求。結(jié)合水準測量、重力測量技術(shù)，精化省級(或區(qū)域)似大地水準面。4.2.2.3.2三等大地控制網(wǎng)相鄰點間基線水平分量的中誤差應(yīng)不大于士10mm,垂直分量的中誤差應(yīng)不大于±20mm;各控制點的相對精度應(yīng)不低于1×10-?,其點間平均距離應(yīng)不超過20km。34.2.2.3.3三等大地控制網(wǎng)點的布設(shè)應(yīng)與省級基礎(chǔ)測繪服務(wù)、現(xiàn)有技術(shù)狀況、應(yīng)用水平及似大地水準面精化等目標相一致，并應(yīng)盡可能布設(shè)在三、四等水準線路上。4.2.2.3.4三等大地控制網(wǎng)應(yīng)根據(jù)需要進行復(fù)測或更新。4.2.2.4四等大地控制網(wǎng)4.2.2.4.1四等大地控制網(wǎng)是三等大地控制網(wǎng)的加密。4.2.2.4.2四等大地控制網(wǎng)相鄰點間基線水平分量的中誤差應(yīng)不大于±20mm,垂直分量的中誤差應(yīng)不大于±40mm;各控制點的相對精度應(yīng)不低于1×10-5,其點間平均距離應(yīng)不超過5km。4.2.2.4.3四等大地控制網(wǎng)應(yīng)根據(jù)需要進行復(fù)測或更新。5高程基準與高程控制網(wǎng)5.1高程基準國家高程系統(tǒng)采用正常高系統(tǒng)。國家采用1985國家高程基準定義的黃海平均海水面作為全國統(tǒng)一的高程起算面。國家高程基準由高程控制網(wǎng)和似大地水準面具體體現(xiàn)。1985國家高程基準的定義和參數(shù)見附錄B。5.2高程控制網(wǎng)5.2.1一般規(guī)定5.2.1.1水準測量按照精度分為一、二、三、四等。高程控制網(wǎng)主要采用水準測量方式布設(shè)，按逐級控制的原則，分為一、二、三、四等水準網(wǎng)。水準點的點間距離為4km～8km,在通行困難地區(qū)經(jīng)批準可適當放寬。5.2.1.2遠離大陸的島(礁)的國家高程基準傳遞和高程控制網(wǎng)布設(shè)，確因條件限制無法滿足本標準規(guī)定時，其技術(shù)指標經(jīng)批準可適當放寬。5.2.2國家一等水準網(wǎng)5.2.2.1國家一等水準網(wǎng)是國家高程控制網(wǎng)的骨干，其主要目的是實現(xiàn)國家高程基準的高精度傳遞。5.2.2.2國家一等水準網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)充分顧及地質(zhì)構(gòu)造背景，選擇最適當?shù)穆肪€。國家一等水準路線應(yīng)閉合成環(huán)形，并構(gòu)成網(wǎng)狀。環(huán)的周長在我國東部地區(qū)應(yīng)不超過1600km,西部地區(qū)不超過2000km。5.2.2.3國家一等水準測量用往返測量不符值計算的每千米偶然中誤差應(yīng)不大于±0.45mm,用環(huán)閉合差計算的每千米全中誤差應(yīng)不大于±1.0mm。5.2.2.4國家一等水準網(wǎng)每15年復(fù)測一次，每次復(fù)測執(zhí)行時間不超過5年。5.2.3國家二等水準網(wǎng)5.2.3.1國家二等水準網(wǎng)是國家一等水準網(wǎng)的加密，在國家一等水準網(wǎng)內(nèi)布設(shè)成附合路線或環(huán)形。國家二等水準環(huán)線的周長，在平原和丘陵地區(qū)應(yīng)不大于750km,山區(qū)和困難地區(qū)經(jīng)批準可適當放寬。5.2.3.2國家二等水準測量用往返測量不符值計算的每千米偶然中誤差應(yīng)不大于±1.0mm,用環(huán)閉合差計算的每千米全中誤差應(yīng)不大于士2.0mm。5.2.3.3國家二等水準網(wǎng)應(yīng)根據(jù)需要進行復(fù)測，復(fù)測周期最長不超過20年。5.2.4.1三、四等水準網(wǎng)是國家一、二等水準網(wǎng)的進一步加密。三等水準路線一般應(yīng)構(gòu)成環(huán)形，或閉合于高等級水準路線間。四等水準路線應(yīng)閉合于高等級水準路線間或形成支線。5.2.4.2三、四等水準測量用往返測量不符值計算的每千米偶然中誤差應(yīng)分別不大于±3.0mm和±5.0mm,用環(huán)閉合差計算的每千米全中誤差應(yīng)分別不大于±6.0mm和±10.0mm。5.2.4.3三、四等水準測量應(yīng)根據(jù)需要進行布測、復(fù)測或更新。45.3似大地水準面5.3.1一般規(guī)定5.3.1.1在滿足應(yīng)用要求的條件下，似大地水準面模型與衛(wèi)星定位技術(shù)相結(jié)合，可以作為確定高程的一種方式。5.3.1.2似大地水準面以一定分辨率的格網(wǎng)平均高程異常來表示，其精度和分辨率由格網(wǎng)平均高程異常相對于本區(qū)域內(nèi)各高程異常控制點的高程異常平均中誤差及其格網(wǎng)間距表示。5.3.1.3似大地水準面的精度應(yīng)采用相應(yīng)精度的外業(yè)測量方法進行檢核和評定。5.3.1.4我國似大地水準面按范圍、精度和用途的不同，分為國家似大地水準面、省級似大地水準面和城市似大地水準面。5.3.2國家似大地水準面5.3.2.1國家似大地水準面的分辨率應(yīng)不低于15'×15',其精度：平地、丘陵地應(yīng)不低于±0.3m,山地及高山地應(yīng)不低于士0.6m。5.3.2.2國家似大地水準面的高程異?？刂泣c，其坐標和高程精度應(yīng)不低于國家二等大地控制網(wǎng)點和國家二等水準網(wǎng)點的精度。5.3.3省級似大地水準面5.3.3.1省級似大地水準面的分辨率應(yīng)不低于5'×5',其精度：平地、丘陵地應(yīng)不低于±0.1m,山地、高山地應(yīng)不低于士0.3m。5.3.3.2省級似大地水準面的相鄰高程異?？刂泣c，其高程異常差的精度在平地、丘陵地不低于士0.1m,在山地、高山地不低于±0.3m。5.3.4城市似大地水準面5.3.4.1城市似大地水準面的分辨率應(yīng)不低于2.5'×2.5',其精度應(yīng)不低于±0.05m。5.3.4.2城市似大地水準面的相鄰高程異?？刂泣c，其高程異常差的精度不低于±0.05m。6重力基準與重力測量控制網(wǎng)6.1重力基準6.1.1國家重力基準由2000國家重力基本網(wǎng)體現(xiàn)。6.1.2各種加密重力測量均應(yīng)與國家重力基準中的重力點進行重力聯(lián)測以獲得測點的重力值。6.2重力測量控制網(wǎng)6.2.1國家重力測量控制網(wǎng)的目的是建立和維持國家重力基準，為各類重力測量提供統(tǒng)一的重力起算值。遵循逐級控制原則布設(shè)，分為重力基本網(wǎng)、一等重力網(wǎng)和二等重力點。6.2.2重力基本網(wǎng)由重力基準點、基本點及其引點組成，并包括一定數(shù)量的重力儀格值標定基線。其密度應(yīng)有效覆蓋國土范圍，以滿足控制一等重力點相對聯(lián)測的精度要求和國民經(jīng)濟及國防建設(shè)的需要?；鶞庶c絕對重力值的測定中誤差應(yīng)不大于±5×10-8m·s-2。在重力基準點與基本點及其引點之間進行相對重力測量，相對重力測量重力段差聯(lián)測中誤差應(yīng)不大于±10×10-8m·s-2。6.2.3一等重力網(wǎng)是重力基本網(wǎng)的擴展，應(yīng)布設(shè)成閉合環(huán)線。一等重力點與重力基本網(wǎng)點的重力段差聯(lián)測中誤差應(yīng)不大于士25×10-§m·s-2。6.2.4二等重力點是一等重力網(wǎng)的加密。二等重力點根據(jù)不同時期不同地區(qū)加密重力測量的實際需要布設(shè)，其聯(lián)測中誤差應(yīng)不大于±250×10-8m·s-2。6.2.5重力儀格值標定基線用于建立國家相對重力測量尺度基準，包括長基線和短基線。長基線沿南北方向布設(shè)，基線兩端重力值之差應(yīng)大于2000×10-5m·s-2,每個基線點應(yīng)為重力基準點；短基線可5按區(qū)域布設(shè)，短基線兩端點重力值之差應(yīng)大于150×10-5m·s-2,重力段差相對誤差應(yīng)小于5×10-5。6.2.6重力基本網(wǎng)應(yīng)每15年復(fù)測一次，每次復(fù)測執(zhí)行時間不超過2年。6.3加密重力測量6.3.1加密重力測量通過測定地球重力場的精細結(jié)構(gòu)，為建立國家基本格網(wǎng)平均重力異常模型、確定大地水準面、內(nèi)插大地控制點的天文大地垂線偏差以及精密水準測量正常高系統(tǒng)改正等提供地球重力場數(shù)據(jù)。加密重力點的布設(shè)密度可根據(jù)工程需要、地理狀況、似大地水準面精度等因素而定。6.3.2加密重力點相對于起算點的重力聯(lián)測中誤差不得超過±0.60×10-5m·s-2,困難地區(qū)可放寬到1.00×10-5m·s-2;當需要聯(lián)測二等重力點(包括引點)時，二等重力點相對于起算點的重力聯(lián)測中誤差不得超過±0.30×10-5m·s-2。6.3.3對于5'×5'國家基本格網(wǎng)的平均空間重力異常中誤差一般不應(yīng)超過±5.0×10~5m·s-2,困難