原文地址：國家天文大地網作者：PureSky_Memory

??? 全國天文大地網整體平差系國家重大科技項目，是在全國領土范圍內，由互相聯系的大地測量點（簡稱大地點）構成，大地點上設有固定標志，以便長期保存。此網1952年起布測,1978年完成,歷時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議,決定聯合進行中國天文大地網整體平差。平差按序分為資料分析、數據歸算、橢球定位、大地基準數據確定、數據準備、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、解放軍57659部隊、總參二測繪大隊和國家測繪總局測繪科學研究所等單位共同承擔,前三個單位為陜西和中央駐陜測繪單位。參加此項任務的工程技術人員有朱梅珍、魯福、王貞璽、顧旦生等數百人。其中陜西省第四測繪大隊和總參二測繪大隊,主要承擔了全國天文大地網的資料分析、數據歸算、程序編制、平差試算、解算、精度分析和技術總結編寫等項目工作。
一、方案選擇
????(一)方案與數據。
????為避免逐級控制平差導致全網精度損失,采用了全國天文大地網整體平差。參加平差的控制點(包括一、二等三角點)、導線點和部分三等三角點,共計48433點,311199個方向,導線邊1404條;并采用一、二等起始邊467條,,一等拉普拉斯方位角458個。參加計算各類數據量達420萬條。

????國家大地網采用逐級控制、分級布設的原則，分一、二、三、四等。主要由三角測量法布設，在西部困難地區采用導線測量法。

??? 一等三角鎖沿經線和緯線布設成縱橫交叉的三角鎖系，鎖長200～250公里，構成許多鎖環。一等三角鎖內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形式：一種是由縱橫交叉的兩條二等基本鎖將一等鎖環劃分成4個大致相等的部分，這4個空白部分用二等補充網填充，稱縱橫鎖系布網方案。另一種是在一等鎖環內布設全面二等三角網，稱全面布網方案。二等基本鎖的邊長為20～25公里，二等網的平均邊長為13公里。一等鎖的兩端和二等網的中間，都要測定起算邊長、天文經緯度和方位角。所以國家一、二等網合稱為天文大地網。

??? (二)地球橢球參數。選用國際大地測量學協會(IAG)1975年推薦值。地球橢球參數數值為:
????長半軸a=6 378 140米;
????動力形狀因子J₂=1 082.63×10^-6;
????地心引力常數GM=3.986005× 10¹⁴米³/秒²;
????自轉角速度 ω=7.292115× 10^-5弧度/秒。根據上述數據求得地球橢球扁率:
????α=1:298.257
????(三)經度起算。
????建立國家大地坐標系,需確定首子午面和經度零點。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,武漢時辰站,南京大學等單位完成。
????確定全國天文大地網整體平差的天文經度值,以上海天文臺相對于格林尼治平均天文臺的經度起算。天文經度首子午面為通過JYD (1968.0)平北極和國際時間局(BIH) 1968系統的格林尼治平均天文臺的子午面。此子午面與JYD (1968.0)對應的赤道交點為經度零點。
????(四)橢球定位。
????以中國范圍內高程異常平方和最小為條件進行橢球定位。
????1954年北京坐標系橢球定位結果,中國范圍內橢球由西向東傾斜,在東部低于大地水準面最大達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,一般地區高程異常值均在+20～-20米之間,達到了地球橢球與中國大地水準面較好的擬合(見圖10～2)(4)。
????(五)大地原點。
????確定大地原點設立在陜西省涇陽縣。

二、平差計算
????平差以國家大地原點為起算點。網中天文方位角和起始邊作為固定值,觀測方向和導線長度作為元素,按不同等級、不同精度的觀測值分級定權。采用附有條件方程的間接觀測平差法,計算在橢球面上進行。平差時組成誤差方程式達3 1萬個,解算了15萬階線性方程組。
????為確保平差過程和結果的準確性,平差計算分別在陜西省第四測繪大隊和總參二測繪大隊平行進行。采用相同的起算數據、固定值,相同的觀測數據和權數,按兩種不同的實施方案,分別在CDC·CYBER 172型和國產013型電子計算機上解算。全部解算工作于1982年5月完成。

三、成果精度
????我國天文大地網全網約有5萬個大地點。歷時20多年。共布設一等三角鎖401條，一等三角點6182個，構成121個一等鎖環，鎖長7.3萬公里。一等導線點312個，構成10個導線環，導線環總長約1萬公里。

??? 兩隊平差結果,同名坐標值比較,較差絕大部分在±2厘米內,僅有3點在±4～±5厘米間。平差后,相對于大地原點最遠點位誤差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。
????平差的最后結果和精度推算結果,都證明這次大規模的天文大地網整體平差,從理論、方法到計算都是正確的。此次建立的1980西安坐標系,地球橢球參數科學,橢球指向明確,大地水準面和橢球面符合較好,有明顯的優越性。?建立了我國自己的1980國家大地坐標系，并為精化地心坐標提供了條件。
????全國天文大地網整體平差工作,歷時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,歸算嚴格、方法嚴密、成果精度高、準確可靠、科學技術上達到了先進水平。
????中國國家天文大地網規模之大、網形之佳和質量之優，在全世界居于前列；布設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果。此項目于1984年獲國家測繪局科學技術進步一等獎;1985年獲國家科學技術進步二等獎。

總結

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