更新时间:2022-08-25 14:44
我国引进的精度达到3~5uGal的FG5绝对重力仪,在网络工程基准点上施测精度很高,为我国独立建立新一代更高精度的重力基准提供了技术手段。另外从国际重力基准的变化来看,已决定建立国际绝对重力基准网。而“85网”仍属于IGSN71重力系统。从以上各方面分析,有必要建立新一代国家基本重力网(即2000国家重力基本网)。
1998年由国家测绘局发起,总参测绘局和中国地震局参加,开始共同建立2000国家重力基本网。经过近三年的艰苦努力,于2002年圆满完成了2000国家重力基本网的建立工作。2000国家重力基本网的基准点21个,基本点126个。
2000国家重力基本网由259点组成,其中重力基准点21个,重力基本点126个和重力引点112个。其整体精度为 。重力基准点是用绝对重力仪测定了该点的重力值,作为全国的重力基准,它的点位力求在全国均匀分布。重力基本点是用相对重力仪和重力基准点联测的重力点,重力基本点相对于重力基准点而言,数量多,密度大,以便于用户联测。作为重力基本点的备用点,每个重力基本点原则上还应布设一个重力引点。
在2000国家重力基本网中还布设了由哈尔滨、北京、西安、昆明、南宁五个重力基准点和重力基本点组成的国家级重力仪标定基线(长基线)和八条国家级重力仪格值标定场(短基线))。为了便于将1985国家重力基本网点的重力值换算为2000国家重巾基本网系统的重力值,2000国家重力基本网还联测了1985国家重力基本网点共66个。
考虑到当时我国交通、仪器设备等实际情况,2000网重力基准点主要以大城市为主均匀布设,同时考虑在我国西部部分地区适当加强,如狮泉河重力基准点的布设(图1)。基本点主要布设在各个城市机场附近,以便满足联测闭合时间要求。
平差的重力数据
作为独立观测量参与2000国家重力基本网平差的绝对重力观测值为21个基准点的46个绝对重力测量成果。参与平差的相对重力观测值,在采用抗差估计剔除粗差后,为5054个相对重力测量成果,其中包括2000国家重力基本网的基准点、基本点、引点、长基线和短基线等的相对重力测量值。
平差的基准和赋权
根据重力测量技术的特点,在2000国家重力基本网的平差时采用了“弱基准”原则。即该网平差时不固定任何重力点的重力测量数据,所有绝对重力观测值及相对重力观测值都赋以适当的权,都作为观测量参与平差而得到相应的改正数。因此基准点的重力值经平差后也会获得微小的改正。
根据绝对重力观测值和相对重力观测的施测规范精度,结合观测值的实际精度,确定相应权,因此在2000国家重力基本网中绝对与相对重力观测量的权比确定为23:1。相对重力观测量的赋权则依据交通工具及施测地域的不同,将相对重力测量成果分为采用飞机、一般地区汽车、轮船和困难地区汽车等运输工具进行重力联测的四类,并进行了联测精度统计,求出各自的单仪器、单测回的平均中误差,依据平均中误差确定各自的先验权。在大量试验的基础上,最终确定采用飞机、一般地区汽车及困难地区汽车进行相对重力联测的权比为1:1:0.5。
平差成果及其精度评定
2000国家重力基本网平差后的主要成果为389个重力点的重力值,其中基准点21个、基本点126个、基本点引点112个;附加联测点66个;8条国家级重力仪格值标定场的重力点64个。
2000国家重力基本网平差成果的内部精度为:所有联测重力点(389个)平差值的平均中误差为 ;其中,2000国家重力基本网259个重力点平差值的平均中误差为: ;基准点: ;基本点: 。最弱点精度为。
2000国家重力基本网平差成果的外部精度为:与外部检核点不符值的平均中误差为 ,其中最大不符值为 ,最小不符值为 。
(1)我国首次独立自主使用当前精度最高的野外绝对重力仪FG5测定我国的重力基准。重力基准点的分布基本均匀、合理、覆盖范围大,特别是在我国绝对重力空白区的西北和东北首次布设了绝对重力点,并联测了香港、澳门以及南海等地区,使我国的重力基准点有效地控制了全网,不仅使2000国家重力基本网的覆盖面更广泛,而且确保了2000国家重力基本网的可靠性与高精度。
(2) 2000国家重力基本网相对于1985国家重力基本网,除了所使用的绝对重力仪更先进,扩大了覆盖范围外,网的密度也有了较大改善,总点数由1985国家重力基本网的57点增至259点,基准点由6点增至21点。
(3) 2000国家重力基本网的数据处理相对于1985国家重力基本网也有了全面的改进,采用了方差分量估计、抗差估计、显著性检验确保了整网平差的质量。
(4) 2000国家重力基本网的精度与1985国家重力基本网的精度相比,提高了一倍。