我國現(xiàn)行的各種測繪基準(zhǔn)，基本上是20世紀(jì)50－80年代建成的，它已越來越不適應(yīng)當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的需求。我國大地控制點(diǎn)位精度較低，坐標(biāo)系是二維的、非地心的、非動態(tài)的，只覆蓋了大陸，未能覆蓋整個(gè)國土和海域。此外，由于測繪基礎(chǔ)設(shè)施歷經(jīng)多年人為破壞與自然破壞，未能復(fù)測和更新，難以發(fā)揮其應(yīng)有的基準(zhǔn)作用。隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用于建立和維持大地測量基準(zhǔn)的技術(shù)手段、工具和理論方法發(fā)生了巨大的變化。國家測繪局為滿足新技術(shù)條件下國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)及地球科學(xué)研究對三維動態(tài)大地測量基準(zhǔn)框架的需求，確定了我國大地測量在“十五”期間的發(fā)展目標(biāo)，組織有關(guān)專家多次討論，編寫了國家地理空間信息基準(zhǔn)框架工程（簡稱“框架工程”）建議書、可行性研究報(bào)告、項(xiàng)目設(shè)計(jì)書等。其目的是在21世紀(jì)初建立一個(gè)高精度、三維、動態(tài)、多功能的國家空間坐標(biāo)基準(zhǔn)框架、國家高程基準(zhǔn)框架、國家重力基準(zhǔn)框架，以及由GPS、水準(zhǔn)、重力等綜合技術(shù)精化的高精度、高分辨率似大地水準(zhǔn)面。該框架工程的建成，將為基礎(chǔ)測繪、數(shù)字中國地理空間基礎(chǔ)框架、區(qū)域沉降監(jiān)測、環(huán)境預(yù)報(bào)與防災(zāi)減災(zāi)、國防建設(shè)、海洋科學(xué)、氣象預(yù)報(bào)、地學(xué)研究、交通、水利、電力等多學(xué)科研究與應(yīng)用提供必要的測繪服務(wù)，具有重大的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)效益。

　　因此，各地區(qū)在從事區(qū)域大地水準(zhǔn)面精化時(shí)，一定要考慮與今后建設(shè)國家現(xiàn)代化測繪基準(zhǔn)和全國大地水準(zhǔn)面精化目標(biāo)的一致性。在“框架工程”項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，國家GPS大地控制網(wǎng)分A、B級網(wǎng)布測。其中A級網(wǎng)點(diǎn)位主要布設(shè)在國家一等水準(zhǔn)環(huán)結(jié)點(diǎn)、水準(zhǔn)基巖點(diǎn)、驗(yàn)潮站處，且滿足GPS觀測條件、能夠長期保存。該類點(diǎn)位應(yīng)重新埋設(shè)標(biāo)石，滿足GPS、水準(zhǔn)、重力觀測要求，盡量選埋在穩(wěn)定的基巖上。B級網(wǎng)點(diǎn)位主要選擇國家一、二等水準(zhǔn)路線的結(jié)點(diǎn)、基本點(diǎn)處，在水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)部均勻布點(diǎn)。采取上述點(diǎn)位布設(shè)的目的主要是：通過A級網(wǎng)的定期復(fù)測，與國家空間坐標(biāo)基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)精確、動態(tài)的傳遞；提高整個(gè)國家GPS大地控制網(wǎng)的成果精度、可靠性及圖形強(qiáng)度；通過定期復(fù)測，加強(qiáng)一等水準(zhǔn)網(wǎng)的大尺度穩(wěn)定性沉降監(jiān)測；結(jié)合精密水準(zhǔn)測量、絕對重力測量等技術(shù)，完善我國多維大地基準(zhǔn)框架。

　　精化區(qū)域大地水準(zhǔn)面與建立地方基礎(chǔ)控制網(wǎng)的關(guān)系

　　根據(jù)國家基礎(chǔ)測繪任務(wù)分工，國家測繪局負(fù)責(zé)坐標(biāo)基準(zhǔn)、坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)框架建設(shè)，三、四等控制建設(shè)一般由各省測繪局負(fù)責(zé)。各省測繪局應(yīng)按照當(dāng)?shù)匾延写蟮乜刂泣c(diǎn)的情況進(jìn)行全面規(guī)劃、設(shè)計(jì)和布設(shè)GPSC級網(wǎng)。

　　C級網(wǎng)布設(shè)密度 《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》規(guī)定，二等三角網(wǎng)的邊長平均應(yīng)在13公里左右，一般邊長可在10至18公里范圍內(nèi)變通。三等三角網(wǎng)邊長，一般應(yīng)在8公里左右。上述規(guī)定主要是在1：10萬和1：5萬比例尺測圖地區(qū)，按正常航測方法成圖時(shí)，一般須布設(shè)到二等三角網(wǎng)，以使每約150平方公里面積內(nèi)有一個(gè)三角點(diǎn)。在1：2.5萬和1：1萬比例尺測圖地區(qū)，按正常航測方法成圖時(shí)，一般須布設(shè)到三等三角網(wǎng)，以使每約50平方公里面積內(nèi)有一個(gè)三角點(diǎn)。

　　國家GPS測量規(guī)范規(guī)定CPSC級網(wǎng)布設(shè)邊長為：10至15公里，相當(dāng)于二等三角網(wǎng)的邊長�！妒〖壦拼蟮厮疁�(zhǔn)面精化技術(shù)設(shè)計(jì)指南》，對GPSC級網(wǎng)的規(guī)定為C級網(wǎng)的平均邊長20公里左右。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，點(diǎn)位平均間距可為15公里，市區(qū)、縣城區(qū)和經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)地區(qū)，周圍應(yīng)有2－3點(diǎn)，山區(qū)、丘陵、高原、大山區(qū)平均點(diǎn)距為30公里。

　　據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在我國中部和東部地區(qū)重力格網(wǎng)分辨率均能達(dá)到15′×15′，部分地區(qū)已達(dá)到5′×5′。綜合考慮上述因素，GPS C級網(wǎng)布設(shè)平均邊長應(yīng)在15公里左右較適宜，既兼顧了每幅1：5萬地形圖內(nèi)平均有1個(gè)C級GPS控制點(diǎn)，又能滿足精化區(qū)域大地水準(zhǔn)面的需要。

　　點(diǎn)位埋設(shè)在同一點(diǎn)上利用GPS測的大地高減去水準(zhǔn)測的正常高可得到該點(diǎn)的高程異常。精化大地水準(zhǔn)面過程中，似大地水準(zhǔn)面的確定是利用高分辨率地面重力測量數(shù)據(jù)，按Molodensky公式計(jì)算高程異常，得到重力似大地水準(zhǔn)面，再與由GPS／水準(zhǔn)測定的離散高程異常進(jìn)行擬合，獲得正常高系統(tǒng)的似大地水準(zhǔn)面。由此可見，在精化大地水準(zhǔn)面時(shí)，GPS點(diǎn)必須加測水準(zhǔn)，即GPS／水準(zhǔn)點(diǎn)。為此，GPS C級網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量布設(shè)在國家一、二、三等水準(zhǔn)路線上，與已布設(shè)的一、二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)位重合，充分利用已有點(diǎn)位的標(biāo)石，以減少埋石和水準(zhǔn)聯(lián)測工作量。如果是新埋點(diǎn)則要考慮點(diǎn)位便于GPS觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測。觀測精度 GPS大地高測定精度直接影響大地水準(zhǔn)面精化的精度�！度�球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》中對GPSC級點(diǎn)觀測時(shí)段規(guī)定為≥2，每個(gè)時(shí)間長度為≥60分鐘。如按上述規(guī)定觀測C級網(wǎng)，則大地高測定精度滿足不了精化區(qū)域大地水準(zhǔn)面的要求。為此，建議GPSC級點(diǎn)觀測時(shí)段≥2，每個(gè)時(shí)間長度≥180分鐘。

　　要達(dá)到厘米級的大地水準(zhǔn)面精化的要求，我們必須關(guān)注高程控制網(wǎng)的精度和現(xiàn)狀。國家二等水準(zhǔn)路線是在20世紀(jì)80年代建立的，近20年由于城市建設(shè)，地下水、礦產(chǎn)的開采以及地殼運(yùn)動，已經(jīng)使二等水準(zhǔn)高程數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性很差，根本無法為布測的三等水準(zhǔn)路線提供控制或起算數(shù)據(jù)。因此，精化大地水準(zhǔn)面的區(qū)域，必須進(jìn)行二等水準(zhǔn)的復(fù)測工作。為解決今后一等水準(zhǔn)復(fù)測時(shí)由于觀測時(shí)間差異而造成的水準(zhǔn)路線閉合問題，在一、二等水準(zhǔn)路線結(jié)點(diǎn)處，埋設(shè)、觀測高精度GPS框架點(diǎn)位。GPS測量與水準(zhǔn)測量相互結(jié)合、相互依存，不僅使各地區(qū)測繪基準(zhǔn)統(tǒng)一，確保大地水準(zhǔn)面精化的精度，而且也促進(jìn)了國家測繪基準(zhǔn)的建設(shè)。

　　重力數(shù)據(jù)和DEM數(shù)據(jù)的采用

　　地面重力測量是獲得高精度分辨率重力數(shù)據(jù)的主要手段。多年來，國家測繪局在地面重力測量方面作了大量的工作，并取得了巨大成績。但由于我國西部地區(qū)受特殊的地理環(huán)境影響，仍有相當(dāng)多的大山區(qū)重力測量成果的分布極不均勻，甚至是空白區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)西部30′×30′空白區(qū)共114個(gè)格網(wǎng)。在我國中部和東部地區(qū)重力格網(wǎng)分辨率基本能達(dá)到15′×15′，部分地區(qū)已達(dá)到5′×5′。

　　因此，在區(qū)域大地水準(zhǔn)面精化時(shí)，要對區(qū)域內(nèi)的重力資料進(jìn)行分析，如果重力數(shù)據(jù)分辨率未達(dá)到15′×15′，則應(yīng)進(jìn)行加密重力測量。對重力測量數(shù)據(jù)已滿足上述要求的地區(qū)則應(yīng)對重力數(shù)據(jù)施測的年代采用的系統(tǒng)、觀測精度等進(jìn)行分析和必要的歸算以及剔除粗差等，可以不再進(jìn)行加密重力測量。