第4章 测绘基准和测绘系统

第4章测绘基准和测绘系统 §4.1 测绘基准 4.1.1测绘基准的概念和特征 1.测绘基准的概念 测绘基准是指一个国家的整个测绘的起算依据和各种测绘系统的基础,测绘基准包括所选用的各种大地测量参数、统一的起算面、起算基准点、起算方位以及有关的地点、设施和名称等。我国目前采用的测绘基准主要包括大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。 1)大地基准 大地基准是建立大地坐标系统和测量空间点点位的大地坐标的基本依据。我国目前大多数地区采用的大地基准是1980西安坐标系。其大地测量常数采用国际大地测量学与地球物理学联合会第16届大会(1975年)推荐值,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇。2008年7月1日,经国务院批准,我国正式开始启用2000国家大地坐标系,2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现。 2)高程基准 高程基准是建立高程系统和测量空间点高程的基本依据。我国目前采用的高程基准为1985国家高程基准。 3)重力基准 重力基准是建立重力测量系统和测量空间点的重力值的基本依据。我国先后使用了57重力测量系统、85重力测量系统和2000重力测量系统。我国目前采用的重力基准为2000国家重力基准。 4)深度基准 深度基准是海洋深度测量和海图上图载水深的基本依据。我国目前采用的深度基准因海区不同而有所不同。中国海区从1956年采用理论最低潮面(即理论深度基准面)作为深度基准。内河、湖泊采用最低水位、平均低水位或水 位作为深度基准。 2.测绘基准的特征 1)科学性 任何测绘基准都是依靠严密的科学理论、科学手段和方法经过严密的演算和施测建立起来的,其形成的数学基础和物理结构都必须符合科学理论和方法的要求,从而使测绘基准具有科学性特点。 2)统一性 为保证测绘成果的科学性、系统性和可靠性,满足科学研究、经济建没和国防建设的需要,一个国家和地区的测绘基准必须是严格统一的。测绘基准不统一,不仅使测绘成果不具有可比性和衔接性,也会对国家安全和城市建设以及社会管理带来不良的后果。 3)法定性 测绘基准由国家最高行政机关国务院批准,测绘基准数据由国务院测绘行政主管部门负责审核,测绘基准的设立必须符合国家的有关规范和要求,使用测绘基准由国家法律,从而使测绘基准具有法定性特征。 4)稳定性、 测绘基准是一切测绘活动和测绘成果的基础和依据,测绘基准一经建立,便具有相对稳定性,在一定时期内不能轻易改变。. 4.1.2测绘基准管理 《测绘法》对测绘基准的规定,主要体现在以下几个方面。 1.国家规定测绘基准 测绘基准是国家整个测绘工作的基础和起算依据。为保证国家测绘成果的整体性、系统性和科学性,实现测绘成果起算依据的统一,保障测绘事业为国家经济建设、国防建设和社会发展服务,《测绘法》明确规定从事测绘活动,应当使用国家规定的测绘基准和测绘系统,执行国家规定的测绘技术规范和标准。目前,国家规定的测绘基准包括大地基准、高程基准、深度基准和重力基准。 国家对测绘基准的规定是非常严格的。一方面,体现在测绘基准的数据由国务院测绘行政主管部门审核后,还必须与国务院其他有关部门、军队测绘主管部门进行会商,充分听取各相关部门的意见。另一方面,测绘基准的数据经相 关部门审核后,必须经过国务院批准后才能实施,各项测绘基准数据经国务院批准后,便成为所有测绘活动的起算依据。 2.国家要求使用统一的测绘基准 《测绘法》规定从事测绘活动应当使用国家规定的测绘基准和测绘系统。从事测绘活动使用国家规定的测绘基准是从事测绘活动的基本技术原则和前提,不使用国家规定的测绘基准,要依法承担相应的法律责任。2009年5月12日国务院颁布的《基础测绘条例》规定,实施基础测绘项目,不使用全国统一的测绘基准和测绘系统或者不执行国家规定的测绘技术规范和标准的,责令限期改正,给予警告,可以并处10万元以下罚款;对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员,依法给予处分。 §4.2 测绘系统 4.2.1测绘系统的概念 测绘系统是指由测绘基准延伸,在一定范围内布设的各种测量控制网,它们是各类测绘成果的依据,包括大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统。 1.大地坐标系统 大地坐标系统是用来述地球点的位置的一种地球坐标系统。它采用一个接近地球整体形状的椭球作为点的位置及其相互关系的数学基础,大地坐标系统的三个坐标是大地经度、大地纬度、大地高。我国先后采用的1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系,是我国在不同时期采用的大地坐标系统。 2.平面坐标系统 平面坐标系统是指确定地面点的平面位置所采用的一种坐标系统。大地坐标系统是建立在椭球面上的,而绘制的地图则是在平面上的。因此,必须通过地图投影把椭球面上的点的大地坐标科学地转换成展绘在平面上的平面坐标。平面坐标用平面上两轴相交成直角的纵、横坐标表示。我国在陆地上的国家统一的平面坐标系统是采用“高斯一克吕格平面直角坐标系”。它是利用高斯一克吕格投影将不可平展的地球椭球面转换成平面而建立的一种平面直角坐标系。 3.高程系统 高程系统是用以传算全国高程测量控制网中各点高程所采用的统一系统。我国规定采用的高程系统是正常高系统,高程起算依据是国家黄海85高程基准。 4.地心坐标系统 地心坐标系统是以坐标原点与地球质心重合的大地坐标系统,或空间直角坐标系统。我国目前采用的2000国家大地坐标系即是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。 国家测绘局在2008年发布的2号公告中指出,2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8年至10年。现有各类测绘成果在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。 5.重力测量系统 重力测量系统是指重力测量施测与计算所依据的重力测量基准和计算重力异常所采用的正常重力公式的总称。我国曾先后采用的57重力测量系统、85重力测量系统和2000重力测量系统,即为我国在不同时期的重力测量系统。 4.2.2测绘系统管理 《测绘法》对测绘系统管理进行了明确的规定,并设立了严格的测绘法律责任。 1.测绘系统管理的基本法律规定 (I)从事测绘活动要使用国家规定的测绘系统。《测绘法》第五条对此作出了具体规定。 (2)国家建立全国统一的大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统,确定国家大地测量等级和精度。《测绘法》第九条对国家建立统一的测绘系统进行了规定,并明确测绘系统的具体规范和要求由国务院测绘行政主管部门会同国务院其他有关部门、军队测绘主管部门制定。 (3)采用国际坐标系统和建立相对独立的平面坐标系统要依法经过批准。《测绘法》明确规定采用国际坐标系统,在不妨碍国家安全的前提下,必须经国务院测绘行政主管部门 会同军队测绘主管部门批准。因建设、城市规划和科学研究的需要,大城市和国家重大项目确需建立相对独立的平面坐标系统的,由国务院测绘行政主管部 门批准;其他确需建立相对独立的平面坐标系统的,由省、自治区、直辖市人民政府测绘行政主管部门批准。 (4)未经批准擅自采用国际坐标系统和建立相对独立的平面坐标系统的,应当承担相应的法律责任。《测绘法》第四十条、第四十一条对法律责任进行了规定。 2.测绘系统管理的职责 1)国务院测绘行政主管部门的职责 (1)负责建立全国统一的大地坐标系统、平面坐标系统、高程系统、地心坐标系统和重力测量系统。 (2)会同国务院其他有关部门、军队测绘主管部门制定国家大地测量等级和精度以及国家基本比例尺地图的系列和基本精度的具体规范和要求。 (3)会同军队测绘主管部门审批国际坐标系统。 (4)负责因建设、城市规划和科学研究的需要,大城市和国家重大工程项目确需建立相对独立的平面坐标系统的审批。 (5)负责全国测绘系统的维护和统一监督管理。 2)省级测绘行政主管部门的职责 (1)建立本省行政区域内与国家测绘系统相统一的大地控制网和高程控制网。 (2)负责因建设、城市规划和科学研究的需要,除大城市和国家重大工程项目以外确需建立相对独立的平面坐标系统的审批。 (3)负责本省行政区域内全国统一的测绘系统的维护和统一监督管理。 3)市、县级测绘行政主管部门的职责 按照现行测绘法律法规的规定,市、县级测绘行政主管部门的职责主要包括: (1)建立本行政区域内与国家测绘系统相统一的大地控制网和高程控制网的加密网。 (2)负责测绘系统的维护和统一监督管理。 4.2.3国际坐标系统管理 1.国际坐标系统的概念