基本介紹
- 中文名：2000國家重力基準網
- 外文名：2000 National gravity datum network
- 性質：國家測繪基準的重要組成部分
- 建設時間：1999年至2002年
- 組成：由259個點組成
- 套用：大地水準面精化、地震預報研究等
背景,概況,數據處理,技術進步,
背景
我國引進的精度達到3~5uGal的FG5絕對重力儀，在網路工程基準點上施測精度很高，為我國獨立建立新一代更高精度的重力基準提供了技術手段。另外從國際重力基準的變化來看，已決定建立國際絕對重力基準網。而“85網”仍屬於IGSN71重力系統。從以上各方面分析，有必要建立新一代國家基本重力網（即2000國家重力基本網）。
1998年由國家測繪局發起，總參測繪局和中國地震局參加，開始共同建立2000國家重力基本網。經過近三年的艱苦努力，於2002年圓滿完成了2000國家重力基本網的建立工作。2000國家重力基本網的基準點21個，基本點126個。
概況
2000國家重力基本網由259點組成，其中重力基準點21個，重力基本點126個和重力引點112個。其整體精度為
。重力基準點是用絕對重力儀測定了該點的重力值，作為全國的重力基準，它的點位力求在全國均勻分布。重力基本點是用相對重力儀和重力基準點聯測的重力點，重力基本點相對於重力基準點而言，數量多，密度大，以便於用戶聯測。作為重力基本點的備用點，每個重力基本點原則上還應布設一個重力引點。
圖1 2000 國家重力基本網基準點分布
圖1 2000 國家重力基本網基準點分布在2000國家重力基本網中還布設了由哈爾濱、北京、西安、昆明、南寧五個重力基準點和重力基本點組成的國家級重力儀標定基線(長基線)和八條國家級重力儀格值標定場(短基線))。為了便於將1985國家重力基本網點的重力值換算為2000國家重巾基本網系統的重力值，2000國家重力基本網還聯測了1985國家重力基本網點共66個。
考慮到當時我國交通、儀器設備等實際情況，2000網重力基準點主要以大城市為主均勻布設，同時考慮在我國西部部分地區適當加強，如獅泉河重力基準點的布設(圖1)。基本點主要布設在各個城市機場附近，以便滿足聯測閉合時間要求。
數據處理
平差的重力數據
作為獨立觀測量參與2000國家重力基本網平差的絕對重力觀測值為21個基準點的46個絕對重力測量成果。參與平差的相對重力觀測值，在採用抗差估計剔除粗差後，為5054個相對重力測量成果，其中包括2000國家重力基本網的基準點、基本點、引點、長基線和短基線等的相對重力測量值。
平差的基準和賦權
根據重力測量技術的特點，在2000國家重力基本網的平差時採用了“弱基準”原則。即該網平差時不固定任何重力點的重力測量數據，所有絕對重力觀測值及相對重力觀測值都賦以適當的權，都作為觀測量參與平差而得到相應的改正數。因此基準點的重力值經平差後也會獲得微小的改正。
根據絕對重力觀測值和相對重力觀測的施測規範精度，結合觀測值的實際精度，確定相應權，因此在2000國家重力基本網中絕對與相對重力觀測量的權比確定為23:1。相對重力觀測量的賦權則依據交通工具及施測地域的不同，將相對重力測量成果分為採用飛機、一般地區汽車、輪船和困難地區汽車等運輸工具進行重力聯測的四類，並進行了聯測精度統計，求出各自的單儀器、單測回的平均中誤差，依據平均中誤差確定各自的先驗權。在大量試驗的基礎上，最終確定採用飛機、一般地區汽車及困難地區汽車進行相對重力聯測的權比為1：1：0.5。
平差成果及其精度評定
2000國家重力基本網平差後的主要成果為389個重力點的重力值，其中基準點21個、基本點126個、基本點引點112個；附加聯測點66個；8條國家級重力儀格值標定場的重力點64個。
2000國家重力基本網平差成果的內部精度為：所有聯測重力點(389個)平差值的平均中誤差為
；其中，2000國家重力基本網259個重力點平差值的平均中誤差為：
；基準點：
；基本點：
。最弱點精度為。
2000國家重力基本網平差成果的外部精度為：與外部檢核點不符值的平均中誤差為
，其中最大不符值為
，最小不符值為
。
技術進步
(1)我國首次獨立自主使用當前精度最高的野外絕對重力儀FG5測定我國的重力基準。重力基準點的分布基本均勻、合理、覆蓋範圍大，特別是在我國絕對重力空白區的西北和東北首次布設了絕對重力點，並聯測了香港、澳門以及南海等地區，使我國的重力基準點有效地控制了全網，不僅使2000國家重力基本網的覆蓋面更廣泛，而且確保了2000國家重力基本網的可靠性與高精度。
(2) 2000國家重力基本網相對於1985國家重力基本網，除了所使用的絕對重力儀更先進，擴大了覆蓋範圍外，網的密度也有了較大改善，總點數由1985國家重力基本網的57點增至259點，基準點由6點增至21點。
(3) 2000國家重力基本網的數據處理相對於1985國家重力基本網也有了全面的改進，採用了方差分量估計、抗差估計、顯著性檢驗確保了整網平差的質量。
(4) 2000國家重力基本網的精度與1985國家重力基本網的精度相比，提高了一倍。
