原文地址：國家天文大地網(wǎng)作者：PureSky_Memory

??? 全國天文大地網(wǎng)整體平差系國家重大科技項(xiàng)目，是在全國領(lǐng)土范圍內(nèi)，由互相聯(lián)系的大地測量點(diǎn)（簡稱大地點(diǎn)）構(gòu)成，大地點(diǎn)上設(shè)有固定標(biāo)志，以便長期保存。此網(wǎng)1952年起布測,1978年完成,歷時(shí)26年。1978年4月國家測繪總局與總參謀部測繪局在西安召開會(huì)議,決定聯(lián)合進(jìn)行中國天文大地網(wǎng)整體平差。平差按序分為資料分析、數(shù)據(jù)歸算、橢球定位、大地基準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、程序編制、平差解算和精度分析等部分。由陜西省第四測繪大隊(duì)、解放軍57659部隊(duì)、總參二測繪大隊(duì)和國家測繪總局測繪科學(xué)研究所等單位共同承擔(dān),前三個(gè)單位為陜西和中央駐陜測繪單位。參加此項(xiàng)任務(wù)的工程技術(shù)人員有朱梅珍、魯福、王貞璽、顧旦生等數(shù)百人。其中陜西省第四測繪大隊(duì)和總參二測繪大隊(duì),主要承擔(dān)了全國天文大地網(wǎng)的資料分析、數(shù)據(jù)歸算、程序編制、平差試算、解算、精度分析和技術(shù)總結(jié)編寫等項(xiàng)目工作。
一、方案選擇
????(一)方案與數(shù)據(jù)。
????為避免逐級控制平差導(dǎo)致全網(wǎng)精度損失,采用了全國天文大地網(wǎng)整體平差。參加平差的控制點(diǎn)(包括一、二等三角點(diǎn))、導(dǎo)線點(diǎn)和部分三等三角點(diǎn),共計(jì)48433點(diǎn),311199個(gè)方向,導(dǎo)線邊1404條;并采用一、二等起始邊467條,,一等拉普拉斯方位角458個(gè)。參加計(jì)算各類數(shù)據(jù)量達(dá)420萬條。

????國家大地網(wǎng)采用逐級控制、分級布設(shè)的原則，分一、二、三、四等。主要由三角測量法布設(shè)，在西部困難地區(qū)采用導(dǎo)線測量法。

??? 一等三角鎖沿經(jīng)線和緯線布設(shè)成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長200～250公里，構(gòu)成許多鎖環(huán)。一等三角鎖內(nèi)由近于等邊的三角形組成，邊長為20～30公里。二等三角測量有兩種布網(wǎng)形式：一種是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環(huán)劃分成4個(gè)大致相等的部分，這4個(gè)空白部分用二等補(bǔ)充網(wǎng)填充，稱縱橫鎖系布網(wǎng)方案。另一種是在一等鎖環(huán)內(nèi)布設(shè)全面二等三角網(wǎng)，稱全面布網(wǎng)方案。二等基本鎖的邊長為20～25公里，二等網(wǎng)的平均邊長為13公里。一等鎖的兩端和二等網(wǎng)的中間，都要測定起算邊長、天文經(jīng)緯度和方位角。所以國家一、二等網(wǎng)合稱為天文大地網(wǎng)。

??? (二)地球橢球參數(shù)。選用國際大地測量學(xué)協(xié)會(huì)(IAG)1975年推薦值。地球橢球參數(shù)數(shù)值為:
????長半軸a=6 378 140米;
????動(dòng)力形狀因子J₂=1 082.63×10^-6;
????地心引力常數(shù)GM=3.986005× 10¹⁴米³/秒²;
????自轉(zhuǎn)角速度 ω=7.292115× 10^-5弧度/秒。根據(jù)上述數(shù)據(jù)求得地球橢球扁率:
????α=1:298.257
????(三)經(jīng)度起算。
????建立國家大地坐標(biāo)系,需確定首子午面和經(jīng)度零點(diǎn)。國家測繪總局和總參謀部測繪局共同委托上海、北京、陜西天文臺,武漢測量與地球物理研究所,武漢時(shí)辰站,南京大學(xué)等單位完成。
????確定全國天文大地網(wǎng)整體平差的天文經(jīng)度值,以上海天文臺相對于格林尼治平均天文臺的經(jīng)度起算。天文經(jīng)度首子午面為通過JYD (1968.0)平北極和國際時(shí)間局(BIH) 1968系統(tǒng)的格林尼治平均天文臺的子午面。此子午面與JYD (1968.0)對應(yīng)的赤道交點(diǎn)為經(jīng)度零點(diǎn)。
????(四)橢球定位。
????以中國范圍內(nèi)高程異常平方和最小為條件進(jìn)行橢球定位。
????1954年北京坐標(biāo)系橢球定位結(jié)果,中國范圍內(nèi)橢球由西向東傾斜,在東部低于大地水準(zhǔn)面最大達(dá)67米(見圖10～1)。這次定位,按定位后繪制的高程異常圖顯示,有兩條零等值線穿過中國東部和西部,一般地區(qū)高程異常值均在+20～-20米之間,達(dá)到了地球橢球與中國大地水準(zhǔn)面較好的擬合(見圖10～2)(4)。
????(五)大地原點(diǎn)。
????確定大地原點(diǎn)設(shè)立在陜西省涇陽縣。

二、平差計(jì)算
????平差以國家大地原點(diǎn)為起算點(diǎn)。網(wǎng)中天文方位角和起始邊作為固定值,觀測方向和導(dǎo)線長度作為元素,按不同等級、不同精度的觀測值分級定權(quán)。采用附有條件方程的間接觀測平差法,計(jì)算在橢球面上進(jìn)行。平差時(shí)組成誤差方程式達(dá)3 1萬個(gè),解算了15萬階線性方程組。
????為確保平差過程和結(jié)果的準(zhǔn)確性,平差計(jì)算分別在陜西省第四測繪大隊(duì)和總參二測繪大隊(duì)平行進(jìn)行。采用相同的起算數(shù)據(jù)、固定值,相同的觀測數(shù)據(jù)和權(quán)數(shù),按兩種不同的實(shí)施方案,分別在CDC·CYBER 172型和國產(chǎn)013型電子計(jì)算機(jī)上解算。全部解算工作于1982年5月完成。

三、成果精度
????我國天文大地網(wǎng)全網(wǎng)約有5萬個(gè)大地點(diǎn)。歷時(shí)20多年。共布設(shè)一等三角鎖401條，一等三角點(diǎn)6182個(gè)，構(gòu)成121個(gè)一等鎖環(huán)，鎖長7.3萬公里。一等導(dǎo)線點(diǎn)312個(gè)，構(gòu)成10個(gè)導(dǎo)線環(huán)，導(dǎo)線環(huán)總長約1萬公里。

??? 兩隊(duì)平差結(jié)果,同名坐標(biāo)值比較,較差絕大部分在±2厘米內(nèi),僅有3點(diǎn)在±4～±5厘米間。平差后,相對于大地原點(diǎn)最遠(yuǎn)點(diǎn)位誤差0.7～0.8米,邊長最大誤差1:5.4萬,方位角最大誤差為±2.2秒。
????平差的最后結(jié)果和精度推算結(jié)果,都證明這次大規(guī)模的天文大地網(wǎng)整體平差,從理論、方法到計(jì)算都是正確的。此次建立的1980西安坐標(biāo)系,地球橢球參數(shù)科學(xué),橢球指向明確,大地水準(zhǔn)面和橢球面符合較好,有明顯的優(yōu)越性。?建立了我國自己的1980國家大地坐標(biāo)系，并為精化地心坐標(biāo)提供了條件。
????全國天文大地網(wǎng)整體平差工作,歷時(shí)5年,于1982年完成。1984年6月通過部級鑒定。鑒定意見:該平差方案先進(jìn),歸算嚴(yán)格、方法嚴(yán)密、成果精度高、準(zhǔn)確可靠、科學(xué)技術(shù)上達(dá)到了先進(jìn)水平。
????中國國家天文大地網(wǎng)規(guī)模之大、網(wǎng)形之佳和質(zhì)量之優(yōu)，在全世界居于前列；布設(shè)速度之快也是空前的，這是我國測繪界幾代人艱苦奮斗的結(jié)果。此項(xiàng)目于1984年獲國家測繪局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng);1985年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

總結(jié)

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